Главная | Контакты | Карта сайта | English version | Эрвист на facebook | Эрвист на youtube
20 лет на страже вашей безопасности!

НОВОСТИ

СЕМИНАРЫ, ВЕБИНАРЫ И ВЫСТАВКИ

ВИДЕОМАТЕРИАЛЫ

КОНТАКТЫ

Москва
8-800-775-30-98 - бесплатный звонок по России
(495) 987-47-57
- многоканальный
(499) 270-09-09
- многоканальный

Продажа On-line
Этот адрес e-mail защищен от спам-ботов. Чтобы увидеть его, у Вас должен быть включен Java-Script
289-756-227
belyaev-ervist

Техническая поддержка
On-line

Этот адрес e-mail защищен от спам-ботов. Чтобы увидеть его, у Вас должен быть включен Java-Script
411-787-699
ervist-company


Санкт-Петербург
(812) 448-65-49
(812) 444-26-02

Продажа On-line
Этот адрес e-mail защищен от спам-ботов. Чтобы увидеть его, у Вас должен быть включен Java-Script
567-108-192

Техническая поддержка
On-line

Этот адрес e-mail защищен от спам-ботов. Чтобы увидеть его, у Вас должен быть включен Java-Script
260-004-896
ervist-support


Екатеринбург
(343) 385-75-25

Продажа On-line
Этот адрес e-mail защищен от спам-ботов. Чтобы увидеть его, у Вас должен быть включен Java-Script
654-100-192
Ervist-Vostok


Новосибирск
(383) 261-40-36

Продажа On-line
Этот адрес e-mail защищен от спам-ботов. Чтобы увидеть его, у Вас должен быть включен Java-Script
709-563-022
v.ervist

НАШИ WEB-РЕСУРСЫ

КАТЕГОРИИ ИНФОРМАЦИИ

ИМПОРТОЗАМЕЩЕНИЕ

Релион-Т-Н
Прометей-ГВР-Exd
ProCab Сектор
Сектор-2
АБИЗ
GTSW
PTR-405EX
Релион ТКВ
ШСБ-12/24
Зенит МК-20
Зенит МК-80
Спектрон- 601Exd
Елань

НОВИНКИ

FMST
535 Спектрон
Релион ТКВ
Прометей ГРВ
Яуза-12-1Ех
Релион-ККВ
Спектрон-601С
Яуза-ТРВ-1Ех
Телос
Трион МК
Атон
ПлазмаExm
Аякс
Сектор
Сектор-2
ЯУЗА-ПУ-Ех

НПО СПЕКТРОН

Прометей-ГВР-Exd
ИП 535 СПЕКТРОН-Exd
ИП 101-Спектрон Т-Р
Спектрон-ККВ
Спектрон-601Ex
Спектрон-401Ex
Спектрон-205
Спектрон-211
Спектрон-МК
Спектрон-202
Спектрон-220
Спектрон-210
Спектрон-403
Релион-Т-Н
Релион-ККВ
Релион ТКВ-400
Релион-ТКВ-ИК

ЭТРА-СПЕЦАВТОМАТИКА

ProCab
Толмач
Кулон-Ех       
Плазма
Эксперт
Елань
Сегмент
ШСБ-12/24
АБИЗ
Эксперт-Щит

КОМПАНИЯ СМД

Атон
Телос
КВМК
Зенит МК
Сфера ВЗ
Орбита ВЗ
Сфера МК АО
КВВЗ
Горизонт
Орбита МК
Сфера МК
Сфера ВЗ АО
ТРИОН МК
ТРИОН ВЗ

НПО ЭТЕРНИС

ТРВ-Гарант-160
Гарант-12КД
Гарант-5
Гарант-7
ТРВ Гарант-14,5
ТРВ Гарант (вз)
Гарант-12
Гарант Р

НПП "СЕНСОР"

УЗА
ВС-6-5/24
ВС-4-С
ВС-3-ГС
ВС-3
ВУУК

НПК ЭТАЛОН

Ex ОППС
Ex ОППЗ
Филин
ТСВ - 1
Линия
ИП535 - 1В

ТАХИОН

ТГБ-8Г Ех
ТВК-17 ВБ
ТВК-18 ВБ
ТВК-19 ВБ
ТШ-1
ТШ-2
ТВК-80 IP Ex
ТГБ-4Г(Р)
ТШ-4GEx
ТШ-5
ТШ-6
ТШ-3

НПП МАГНИТО-КОНТАКТ

АЯКС
ИО 102-26/В
ИП 535/В «СЕВЕР»
ИП 103-10/В
ДИМК/В
БИСШ
ИПР 514-2/В

СПЕЦПРИБОР

GTSW
ИП 535 Гарант
ИП 101 Гранат
ПКП Яхонт-И
ЗОВ
УКЛО
СКОПА
Говор-25
Дымфикс
Иолит-Ех
КСРВ
МИП-Ех

ЭПОТОС

Буран-2,5взр
Буран-8взр
Буран-8взр-РВ
Буран-15КД-В
Буран-50КДВ-В
Буран-15ТРВ

ЗАО РИЭЛТА

Яуза-Ех
ИПТ-Ех
Ладога-Ех
БРШС-Ех
ИПП-Ех
ИПДЛ-Ех
ИПД-Ех
ИПР-Ех
Пирон-1
Фотон-18
Фотон-Ш
Шорох-Ех
Стекло-Ех
МК-Ех
СТЗ-Ех

ЗАО ЭРИДАН

Гелиос
ИП 535-07е
ЭКРАН
ВС-07е
ИП 101-07е
ТВК-07-Н
ГРВ-07е
ДИАЛОГ-Ех

БИК-ИНФОРМ

PTR-404HM
PTR-405EX

ЭКСКОН

AL-Ех
AL-RD

ТОРГОВЫЕ МАРКИ

FMST
VESDA
PHSC
MEDC
MICA

Пожарная безопасность нефтебаз, резервуарных парков, складов нефти и нефтепродуктов

М.В.Рукин
Член Комитета по безопасности Торгово-промышленной палаты РФ
Генеральный директор Компании «ЭРВИСТ»

Введение

В современных условиях в нефтегазовом бизнесе одними из самых серьезных проблем являются взрывы, пожары и загрязнение окружающей среды. Помимо угрозы жизни персонала и населения, такие события приводят к существенным материальным потерям и убыткам. Развитие технологии позволило за последние годы существенно уменьшить число опасных происшествий в нефтегазовой отрасли. Однако, они все еще происходят – критически воздействуя на финансовое состояние бизнеса. В связи с этим, важную роль играет комплекс мероприятий, направленный на предотвращение чрезвычайных обстоятельств. Вопреки расхожему мнению о том, что такого рода происшествия «невозможно предсказать», практика показывает, что практически всех из них можно избежать.

Анализ чрезвычайных событий в нефтегазовой отрасли показывает, что их корни, в основном находятся вокруг четырех понятийных областей (Рис.1).

Рисунок 1. Основные причины аварийных ситуаций

Из приведенных данных вполне очевидно следует вывод о том, что основная причина лежит в человеческом факторе – ошибках персонала. Как правило, большинство людей стремятся выполнить работу качественно и хорошо, однако, необходимо помнить о том, что искушение очень велико в тех случаях, когда представляется возможность упрощения, ускорения работ, получения существенной (в краткосрочном периоде) выгоды. В связи с этим, для всякого бизнеса, в особенности в области зон повышенной опасности, необходимо иметь эффективную, непрерывную и независимую систему инспекции и аудита процессов производства, технического обслуживания, строительства новых и расширения существующих объектов.

В настоящей статье мы затронем некоторые вопросы безопасности на складах нефтегазового сектора, в частности нефтебаз и резервуарных парков, с тем, чтобы руководство, инженерный персонал, проектировщики и непосредственные исполнители работ могли четко понимать все процессы и решения. Мы выражаем надежду на то, что приведенные данные в значительной степени помогут избежать ошибок, вызванных незнанием и человеческим фактором.

Некоторые аспекты обеспечения безопасности промышленных объектов

В самом общем смысле, существуют четыре аспекта, которые определяют степень защиты любого промышленного объекта:

  • - Финансовый – рассчитать расходы на безопасность таким образом, чтобы они не оказали влияние на прибыль компании; при этом предусмотреть адекватные страховые выплаты
  • - Правовой – безусловное выполнение всех норм и положений законодательства в отношении данного производства
  • - Ответственность менеджмента – создание и поддержание необходимого уровня безопасности на производстве
  • - Морально-этический – возникающая в том случае, если произошла аварийная ситуация - управление ею в отношении персонала, населения; поддержание достойного имиджа предприятия.

Все эти аспекты в комплексе определяют структуру системы безопасности предприятия. Рассмотрим некоторые из них, в применимости для наших объектов нефтегазовой отрасли: нефтебаз и резервуарных парков.

Требования к пожарной безопасности нефтебаз и резервуарных парков определяются федеральными, отраслевыми, а также внутрикорпоративными нормативами и правилами.

Основные из них:

  • - Федеральный закон № 69-ФЗ от 21.12.1994 г. «О пожарной безопасности».
  • - Федеральный закон № 123-ФЗ от 22.07.2008 г. «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».
  • - Федеральный закон от N 116-ФЗ от 21.07.1997 «О промышленной безопасности опасных производственных объектов»
  • - Приказ МЧС России № 630 от 31.12.2002г. «Об утверждении правил по охране труда в подразделениях ГПС МЧС России».
  • - Руководство по тушению пожаров нефти и нефтепродуктов в резервуарах и резервуарных парках. ГУГПС, ВНИИПО МВД России, 1999.
  • - СНиП 2.11.03-93 Склады нефти и нефтепродуктов. Противопожарные нормы/ Госстрой России. ГП ЦПП, 1993.
  • - СП 155.13130.2014 Склады нефти и нефтепродуктов. Требования пожарной безопасности.

Остальные важные документы приведены в списке литературы.

Вопросы ответственности менеджмента охватывают широкий спектр, который практически невозможно рассмотреть в рамках настоящей статьи. Остановимся лишь на одном – обеспечении защиты от террористической деятельности.

К сожалению, многие объекты нефтегазового комплекса, и в особенности, объекты хранения, являются целями политических и религиозных экстремистов. Борьба с терроризмом является межгосударственной задачей. Кроме того, следует иметь в виду возможности действий природозащитных организаций, профсоюзов, которые могут в ходе различных демонстраций и акций непреднамеренно спровоцировать аварийные ситуации.

Решению задач борьбы с терроризмом служат автоматизированные системы охранной сигнализации, в том числе охраны периметра объекта, охранно-пожарной сигнализации и автоматического пожаротушения, оповещения и управления эвакуацией людей, видеонаблюдения за объектами. И здесь роль ответственности менеджмента огромна. Именно от менеджмента зависит то, в какой степени объекты будут защищены, какие технологии обеспечат наиболее эффективные решения с точки зрения стоимость-эффективность.

Мы приведем некоторые примеры систем, которые наряду с пожароохранной функцией могут быть использованы и для защиты от терроризма.

Склады нефти и нефтепродуктов как объекты пожарной защиты

Состав и классификация

СНиП 2.11.03-93 [7] определяет склады нефти и нефтепродуктов как «Комплекс зданий, резервуаров и других сооружений, предназначенных для приема, хранения и выдачи нефти и нефтепродуктов». Обобщенное представление о классификации, согласно документа, представлено на Рис.2.

Рисунок 2. Состав и категории складов нефти и нефтепродуктов [1]

Подробное описание резервуаров и резервуарных парков представлено в СНиП 2.11.03-93[7] и Руководстве[5]. Приведем лишь некоторые основные положения.

Резервуарный парк - группа (группы) резервуаров, предназначенных для хранения нефти и нефтепродуктов и размещенных на территории, ограниченной по периметру обвалованием или ограждающей стенкой при наземных резервуарах и дорогами или противопожарными проездами - при подземных (заглубленных в грунт или обсыпанных грунтом) резервуарах и резервуарах, установленных в котлованах или выемках. Резервуары могут устанавливаться на земле или под землей.

В нефтегазовой промышленности России применяются резервуары металлические, железобетонные, из синтетических материалов, льдогрунтовые. Основную группу составляют стальные резервуары:

  • - Вертикальные цилиндрические со стационарной конической или сферической крышей: для хранения легковоспламеняющихся жидкостей - вместимостью до 20 тыс. м3 и до 50 тыс. м3 для хранения горючих.
  • - Вертикальные цилиндрические со стационарной крышей и плавающим понтоном вместимостью до 50 тыс. м3.
  • - Вертикальные цилиндрические с плавающей крышей вместимостью до 120 тыс. м3.

Применяются также и горизонтальные стальные резервуары емкостью до 1 тыс. м3.

Следует отметить, что резервуары и резервуарные парки присутствуют практически во всем спектре хозяйства страны (пример тому - иллюстрация Рис. 3). В связи с этим, вопросы пожарной безопасности исключительно актуальны.

Рисунок 3. Резервуары и резервуарные парки в системе народного хозяйства

На сегодняшний день в России насчитывается парк резервуаров для нефтепродуктов общей емкостью около 100 млн. тонн[25]. Из имеющихся на балансе предприятий нефтяной промышленности Российской Федерации резервуарных парков 80% находится в состоянии, требующем ремонта и технологического обслуживания различного уровня. Ежегодно увеличивается количество резервуаров, отработавших свой нормативный срок. При сложившейся ситуации, ежегодно будет выбывать из технологического режима работ почти 10% резервуаров – при этом вероятность аварийных ситуации возрастает. Вполне естественно, что вопросы предотвращения пожаров и аварийных ситуаций должны находиться в фокусе внимания руководства отрасли и предприятий.

В 2011 году в Российской Федерации зарегистрировано 22099 опасных производственных объектов нефтегазодобывающей промышленности и геологоразведки, в том числе: резервуарных парков – 667 общим объемом 67027,4 тыс. м3 [24]. Из общего числа резервуаров (более 50 тыс. шт.) только около 25% расположены на опасных производственных объектах, остальные используются в среднем (42%) и малом (33%) бизнесе [22].

Пожары и аварийные ситуации в резервуарах и резервуарных парках

В нашей предыдущей статье [26] мы достаточно подробно рассмотрели вопросы пожарной безопасности объектов нефти и газа, поэтому здесь приведем лишь основные положения.

С самой общей точки зрения, для рассматриваемых нами объектов вполне применимы положения, сформулированные ФГБУ ВНИИПО [28]:

Наиболее вероятными событиями, которые могут являться причинами пожароопасных ситуаций на объектах, считаются следующие:

  • - выход параметров технологических процессов за критические значения, который вызван нарушением технологического регламента (например, перелив жидкости при сливоналивных операциях, разрушение оборудования вследствие превышения давления по технологическим причинам, появление источников зажигания в местах образования горючих газопаровоздушных смесей);
  • - разгерметизация технологического оборудования, вызванная механическим (влияние повышенного или пониженного давления, динамических нагрузок и т. п.), температурным (влияние повышенных или пониженных температур) и агрессивным химическим (влияние кислородной, сероводородной, электрохимической и биохимической коррозии) воздействиями;
  • - механическое повреждение оборудования в результате ошибок работника, падения предметов, некачественного проведения ремонтных и регламентных работ и т. п. (например, разгерметизация оборудования или выход из строя элементов его защиты в результате повреждения при ремонте или столкновения с железнодорожным или автомобильным транспортом).

Объектам нефтегазового производства, в том числе складам нефти и нефтепродуктов, присущ ряд специфических признаков, которые указывают на возможность возникновения опасных событий, сопровождающихся взрывами с разрушениями и гибелью людей:

  • - Даже при эксплуатации при обычной обстановке повышенная пожароопасность за счет значительных выбросов паров.
  • - Близкое совместное расположение различных типов источников повышенной опасности; при распределении по большой площади.
  • - Большая скорость распространения аварийной ситуации, потенциал быстрой миграции огня и взрывов во всех направлениях; большая разрушительная способность.

В целом, аварии на складах нефти и нефтепродуктов могут быть вызваны множеством причин. На Рис. 4 мы составили по материалам анализа причинно-следственную диаграмму аварий.

Рисунок 4. Причинно-следственная диаграмма аварий на складах нефти и нефтепродуктов

ФГБУ ВНИИПО [28] приводит типовую схему возникновения пожара в резервуарном парке:

  • - В результате нарушения герметичности арматуры или оборудования происходит истечение горючих продуктов в окружающее пространство;
  • - Вышедшие горючие продукты либо воспламеняются, либо создают обширную зону газопаровоздушной смеси с взрывоопасной концентрацией горючего;
  • - Факторы возникшего пожара (взрыва) интенсивно воздействуют на аппарат или трубопровод, из которого происходит истечение, а также на соседнее оборудование, трубопроводы и т.п., вследствие чего в них повышается давление выше расчетного, они теряют прочность и разрушаются или происходит их разгерметизация вследствие разрушения от пламени уплотняющих устройств;
  • - Количество выходящего продукта и масштабы пожара увеличиваются со временем, принося большой материальный ущерб и приводя к человеческим жертвам.

Развитие сценария происходит по примерному варианту:

  • - Инициирующие пожароопасные ситуации и пожары: разгерметизация резервуаров, разгерметизация трубопроводов бензина, возникновение пожаров на дыхательной арматуре резервуаров и возникновение пожаров по всей поверхности резервуаров.
  • - Пожар на дыхательной арматуре резервуара приводит к возникновению пожара резервуара по всей поверхности с условной вероятностью 100%.
  • - Происходит квазимгновенное разрушение резервуара (распад резервуара на приблизительно равные по размеру части в течение секунд или долей секунд), перелив части хранимого в резервуаре продукта через обвалование (ограждение) парка.
  • - При мгновенном воспламенении вышедшего горючего продукта возникает пожар пролива.
  • - При отсутствии мгновенного воспламенения вышедшего горючего продукта происходит испарение бензина с поверхности пролива с возможностью образования взрывоопасного паровоздушного облака. Испарение с поверхности пролива бензина приводит к образованию взрывоопасного паровоздушного облака только в случае безветрия (штиля).
  • - Последующее воспламенение при условии отсутствия мгновенного воспламенения приводит к взрыву образовавшегося паровоздушного облака или его сгоранию в режиме пожара-вспышки. Последующее воспламенение при условии отсутствия мгновенного воспламенения при наличии ветра приводит к пожару пролива.
  • - Воздействие пожара пролива бензина на резервуар парка при условии неэффективной работы (невыполнения задачи) системой водяного орошения резервуара приводит к возникновению пожара резервуара по всей поверхности.
  • - Воздействие пожара одного из резервуаров парка при условии неэффективной работы (невыполнения задачи) системой водяного орошения соседнего резервуара приводит к возникновению пожара по всей поверхности соседнего резервуара

Подробные расчеты действий в данной ситуации приведены в разделе 3.2.3 Руководства [28].

На исправно работающих резервуарах основными источниками зажигания являются:

  • - Проявление атмосферного электричества, искры от электроустановок - чаще всего происходят в железобетонных резервуарах с нефтью на нефтепроводах и нефтезаводах
  • - Самовозгорание пирофоров – характерны для промысловых и нефтезаводских резервуаров типа РВС с высокосернистой нефтью и светлыми нефтепродуктами.
  • - Механические удары при отборе проб и замере уровня – чаще всего - взрыв при ручном отборе проб с крыши резервуаров типа РВС.
  • - Технологические огневые устройства.
  • - Разряды статического электричества.

Повышенная загазованность территории резервуарных парков способствует пожарам от различных источников зажигания (автомобилей, огневых нагревателей, факелов, магнитных пускателей):

  • - При подаче в промышленные резервуары нефти, недостаточно сепарированной от газа.
  • - При перекачке резервуара нефти, имеющей высокую упругость паров.
  • - В случае переполнения резервуаров нефтью или бензином

Примерно одна треть пожаров и загораний происходит на очищаемых и ремонтируемых резервуарах:

  • - При очистке резервуаров перед ремонтом.
  • - При проведении огневых работ на предварительно очищенных резервуарах.
  • - При проведении работ по ремонту и обслуживанию.

Общая характеристика процессов опасных происшествий на складах нефти и нефтепродуктов

Рассмотрим некоторые события, наиболее характерные для обсуждаемых объектов. Понимание происходящих процессов в значительной степени помогает при рассмотрении как общих вопросов организации предупреждения опасных происшествий, так и при проектировании решений для конкретного объекта.

Выбросы углеводородов

Выбросы углеводородов на складах нефти и нефтепродуктов происходят вследствие испарения, утечек газов или жидкостей. Первые два вида считаются наиболее опасными, так как они уже находятся в газообразном состоянии и легко воспламеняются. Утечки жидкостей относительно легко локализируются, управляемы и, самое главное – менее подвержены мгновенному возгоранию.

Причинами выбросов могут быть внешние или внутренние коррозии, внутренняя эрозия, износ оборудования, металлургические дефекты, ошибки оператора, повреждения, нанесенные третьими лицами или даже, как результат соблюдения эксплуатационных требований.

В целом, выбросы углеводородов могут быть классифицированы следующим образом:

  1. Авария с катастрофическими последствиями: резервуар полностью открывается с выпуском его содержимого. Объем выброса зависит от размера резервуара.
  2. Продольный разрыв: вырывается часть трубопровода, что приводит к наличию двух источников выброса материала.
  3. Открытый трубопровод: один конец трубопровода полностью открыт.
  4. Небольшой разрыв: происходит на боковой части трубопровода.
  5. Чистая утечка: как правило, результат утечки прокладок, коррозии или эрозии – как правило, имеют небольшой точечный размер
  6. Утечки вентилей, водостоков, отверстий для калибровки или забора образцов
  7. Утечки, происходящие при допустимых эксплуатационных выбросах: в канализационных отверстиях, выходах предохранительного клапана, - внезапно происходит возгорание вследствие различных внешних причин.
  8. Выбросы газов

    Главным фактором, определяющим скорость высвобождения и начальную геометрию выброса углеводородного газа, является: находится ли газ под давлением или выпущен в атмосферных условиях. В зависимости от источника, выброс газа может длиться от нескольких минут, часов или дней, до тех пор, пока не будет устранена причина.

    Достаточно продолжительными являются выбросы в подземных резервуарах, длинных трубопроводах, в которых нет промежуточной изоляции.

    При выбросе в атмосферных условиях, интенсивность выброса газа будет либо расти или падать - в зависимости от его плотности паров и будет распространяться по пути преобладающего ветра. Для большинства газов отрасли значение плотности пара больше 1 и, следовательно, они не будут подниматься и рассеиваться. В отсутствие ветра, тяжелые газы будут аккумулироваться в нижних точках на местности и не будут рассеиваться. Они способны к легкому воспламенению; при этом высота пламени зависит от наличия ветра и может существенно увеличиться с развитием процесса горения.

    При утечках газа под давлением, он высвобождается в виде газовой струи и, в зависимости от характера аварии, может двигаться в любом направлении. Такие газы, как правило, весьма турбулентны – воздух мгновенно всасывается в смесь, что приводит к снижению скорости распространения. В отсутствие поджига, данная смесь преобразуется в облако, которое, как правило быстро рассасывается на открытом воздухе. В том случае, если смесь попадает в замкнутое пространство, при поджиге происходит взрыв.

    Аэрозольные утечки

    Аэрозольные утечки в целом аналогичны утечками пара или газа. Топливо довольно хорошо распыляется и смешивается с воздухом. Спреи или туманы могут легко загораться, даже при значениях ниже их температуры точки вспышки – вследствие смешения мелких частиц топлива с воздухом.

    Проливы

    В целом, аварии с проливами относительно легко ликвидируются по сравнению с авариями выбросов газов, которые имеют высокую вероятность возникновения взрывов.

    Проливы можно классифицировать по следующим типам:

    • - Поддающиеся локализации.
    • - Разрешенные для стока.
    • - Разрешенные для слива на пониженные участки.

    Если они обладают высокой летучестью, возможно рассеивание при испарении, в том случае, когда скорость испарения равна скорости распространения. В зависимости от вязкости нелетучих жидкостей, они будут немедленно распространяться и формировать «озеро» жидкости, которое, в общем, будет локализовано в непосредственной близости места пролива. Чем выше вязкость, тем больше времени потребуется для распространения.

    Необходимо принять во внимание следующий расчет: примерно 4 литра жидкости пролива покроют около 2 кв.м. ровной поверхности – вне зависимости от вязкости. Для водных поверхностей, в условиях спокойной воды, «озеро», находясь под влиянием земного притяжения, будет, ограничиваясь поверхностным натяжением жидкости, формировать нефтяное пятно толщиной 10 мм. Под влиянием течения и ветра пятно будет перемещаться. При этом (в отсутствие поджига) происходит испарение легких фракций, а остаточная нефть разрушится под действием волн и бактерий. В процессе испарения непосредственно над нефтяным пятном формируются воспламеняемые пары.

    Жидкости, находящиеся под давлением (протечки трубопроводов, прокладок насосов, разрушения корпусов резервуаров), выбрасываются на некоторое расстояние от места протечки.

    Важной характеристикой проливов является температура вспышки конкретной жидкости. Наиболее безопасными являются те из них, которые имеют высокое значение, и хранятся при температурах ниже точки вспышки.

    Существуют следующие виды проливов:

    • - Протечки и подтекания: происходят из небольших отверстий с большой интенсивностью. Причины - коррозионные и эрозионные трещины трубопроводов, повреждения прокладок, вызванные механическими факторами и небрежностью при проведении технического обслуживания.
    • - Потоки: протечки средней величины, происходящие со средней частотой. Обычно, это разрывы небольшого диаметра в трубопроводах.
    • - Аэрозоли или туманы: протечки средней величины, происходящие со средней частотой, которые сразу же смешиваются с воздухом. Обычно, это утечки находящихся под высоким давлением прокладок трубопроводов, насосов, уплотнения штока задвижки. Отмечены некоторые случаи возникновения от факелов.
    • - Разрывы: большие проливы – встречаются редко. Обычно, это аварии резервуаров, трубопроводов или гибких трубопроводов, вызванные внутренними, внешними или преднамеренными источниками и пожаром (т.е. при условиях взрыва при расширении паров вскипающей жидкости).
    • - Непреднамеренные производственные проливы – происшествия, обусловленные ошибкой человека – происходят редко. Сюда также относится проливы, которые происходят во время нештатных мероприятий.

    Развитие пожара

    В предыдущей статье [26] мы привели «Треугольник пожара» для предприятий нефтегазового сектора и отметили, что пожарная ситуация возникает в том случае, если все три элемента треугольника соединяются.

    Рисунок 5. «Треугольник пожара» для предприятий нефтегазового сектора

    Пожары в топливных и нефтяных резервуарах отличаются большой скоростью развития и распространения, особенно при наличии ветра [27]. При определенных условиях пожар, возникший в одном из резервуаров, может достаточно быстро перекинуться на другой.

    Развитие пожара в топливном резервуаре последовательно вызывает следующие изменения продукта, находящегося на хранении:

    1. Нагрев жидкой и газообразной фаз нефтепродукта, приводящий, в конечном итоге, к взрыву в замкнутом, ограниченном пространстве.
    2. Увеличение объема нефтепродукта, вызванное вскипанием его жидкой фазы, образование во всем объеме паровых пузырей за счет интенсивного испарения взвешенных в топливе капель воды и массовый выход из жидкой фазы нагретых газов.
    3. Выброс горящего жидкого нефтепродукта из поврежденного резервуара на расстояние до 100‑150 метров, обусловленный разностью давлений и температур в атмосфере и во внутренней полости резервуара.
    4. Подробно все процессы возникновения пожаров в топливных и нефтяных резервуарах описаны в Руководстве [5].

      Статистка пожаров на складах и в местах хранения нефтепродуктов

      Исследования статистики пожаров в нефтегазовой отрасли России достаточно затруднены. Как отмечают некоторые источники [17] зачастую собственники предприятий не желают придавать широкой огласке аварийные ситуации, которые не сопровождались крупными пожарами, гибелью людей, значительным материальным ущербом третьим лицам, большими экологическими потерями. Существуют и другие причины.

      Вместе с тем, можно привести некоторые обобщения:

      • - Примерно 90% зарегистрированных пожаров и загораний произошло в резервуарах, заполненных нефтью (более половины) и бензином.
      • - Значительную часть загораний составляют резервуары с понтоном, а также железобетонные.

      Представляют интерес данные Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору за 2014 г. [14]. На объектах нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности и нефтепродуктообеспечения произошло 19 аварий, что на пять аварий (на 37 %) больше, чем за аналогичный период 2013 г. Общий ущерб от происшедших аварий в 2014 г. составил 2 018 млн руб., тогда как в 2013 г. общий ущерб составлял 552,6 млн руб. В 2014 г. значительно возросло количество аварий на опасных производственных объектах нефтегазоперерабатывающей промышленности (+5), увеличилось количество аварий на опасных производственных объектах нефтехимической промышленности (+2), и снизилось на объектах нефтепродуктообеспечения.

      ФГБУ ВНИИПО приводит статистические данные частотам реализации пожароопасных ситуаций – Рис.6

      Рисунок 6. Частоты реализации инициирующих пожароопасные ситуации событий для некоторых типов оборудования объектов – данные для резервуарных парков [28]

      Примечания: 1. Здесь и далее под полным разрушением подразумевается утечка с диаметром истечения, соответствующим максимальному диаметру подводящего или отводящего трубопровода, или разрушения резервуара, емкости, сосуда или аппарата. 2. Для гибких соединений для проведения сливо-наливных операций в таблице приведена вероятность разгерметизации (разрушения) на одну сливо-наливную операцию.

      ФГУ ВНИИ ГОЧС приводит оценку частоты реализации сценариев аварий для емкостного оборудования резервуарных парков объекта (Рис. 7)

      Рисунок 7. Оценка частоты реализации сценариев аварий для емкостного оборудования резервуарных парков объекта [30]

      Предупреждение и оповещение об опасных происшествиях на складах нефти и нефтепродуктов

      В настоящее время на рынке доступно большое количество простых и сложных систем предупреждения и оповещения об опасных происшествиях. В данной статье мы рассмотрим их с системной точки зрения, и приведем некоторые рекомендации по конкретным из них.

      В самых общих чертах, назначение систем обнаружения и предупреждения для нефтегазовой отрасли можно сформулировать следующим образом: своевременно выявить и предупредить о возможных событиях, которые не являются составной частью производственного процесса, и могут нести угрозы жизни, собственности и производству. Аппаратура и инструменты производственного цикла созданы и функционируют для обеспечения этого цикла, и как правило, не выдают информацию, которая выходит за рамки установленных для них границ. Противопожарные системы предупреждения и оповещения, не входящие в производственный процесс, служат инструментом предупреждения возникновения опасных ситуаций. Эти системы имеют возможность индикации различных отклонений от нормальных процессов производства, которые стандартная аппаратура не может обнаружить.

      Рассмотрим существующие возможности предупреждения и оповещения об опасных происшествиях на складах нефти и нефтепродуктов.

      Мониторинг персоналом

      Первым звеном в цепочке системы предупреждения и оповещения является мониторинг производства персоналом. Как правило, это осуществляется путем непрерывного или периодического наблюдения операторами всей деятельности на объекте. Никакие механизмы или приборы не могут полностью заменить человека с его жизненным опытом и степенью реакции. Однако, следует иметь в виду, что человеку свойственно подвергаться паническим настроениям, смятению и растерянности в кризисных ситуациях. Здесь чрезвычайно важную роль играет постоянное проведение инструктажей и тренировок по действиям в такой обстановке – с тем, чтобы персонал четко знал порядок действий.

      Ручные пожарные извещатели и извещатели пожарные ручные точечные

      По сути, это обычные ручные выключатели, которые сделаны таким образом, чтобы избежать случайного включения. Обычно они устанавливаются на основных путях выхода и эвакуации из производственных зон – для рассматриваемых нами объектов: на выходах из взрывоопасных зон, периферийных путях эвакуации и в местах сбора по тревоге.

      Для работы на рассматриваемых объектах мы рекомендуем использовать извещатели пожарные ручные взрывозащищенные серии ИП 535 СПЕКТРОН

      ИП 535 СПЕКТРОН применяются в закрытых помещениях зданий, сооружений, на наружных установках промышленных объектов во взрывоопасных зонах, в шахтах и рудниках. Взрывозащищенное исполнение с видом взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка» («d»). Предназначены для ручного включения сигнала «Пожар» в системах пожарной сигнализации, управления пожаротушением, эвакуацией, дымоудалением, инженерными системами.

      Обеспечен режим круглосуточной работы с приемо-контрольными приборами всех отечественных и зарубежных производителей по 2х проводным ШС с возможностью параллельного или последовательного подключения. Степень защиты внутреннего объема оболочкой (IP67) обеспечивает полную пыленепроницаемость и повышенную влагонепроницаемость (возможность работы даже при кратковременном погружении в воду на глубину до 1метра) электронного блока.

      Температурный диапазон –60 ÷ +85°С позволяет использовать ИП 535-Спектрон-Exd-М/Н-ПОЖАР для ручной подачи сигнала как при экстремально низких температурах (открытые производственные взрывоопасные площадки в районах Крайнего Севера), так и в «горячих» цехах (например, металлургические производства).

      Предлагаем ознакомиться с видеороликом о ИП 535 Спектрон-Exd

      Телефонная связь

      Доклады и сообщения по телефону также возможно отнести к техническим средствам предупреждения. Однако, они могут быть неэффективными по следующим причинам:

      • - Подвергаться воздействию факторам аварии.
      • - Из-за возникающих шумов информация может искажаться.
      • - Информация, передаваемая голосом, может неправильно трактоваться и интерпретироваться.
      • - Одновременное использование телефонов приведет к перегрузке АТС.

      Системы мобильной радиосвязи

      Как правило, на больших производствах персонал оснащается такими системами. Их недостатки аналогичны, указанным для телефонов, однако, они обеспечивают непрерывную связь – обычно на специально выделенной для аварийных ситуаций частоте.

      Дымовые пожарные извещатели

      Извещатели дыма устанавливаются в тех случаях, где возможные аварийные ситуации требуют более короткого значения времени установления показаний, чем для детекторов тепла.

      Извещатель дыма обнаружит появление невидимых и видимых продуктов сгорания до возникновения температуры достаточной для активирования детекторов тепла.

      Характеристики извещателей дыма по обнаружению пожара зависят от роста, распространения, скорости горения, коагуляции и движения дыма. В том случае, если необходимо обеспечить безопасность персонала, необходимо обнаружить пожар на его ранней стадии. Это важно вследствие присутствия токсичных газов, возможного недостатка кислорода, резкого снижения видимости путей эвакуации из-за дыма. При наличии всех перечисленных факторов, следует рассмотреть вопрос об установке извещателей дыма.

      Ионизационные извещатели дыма

      Для работы на рассматриваемых объектах мы рекомендуем использовать взрывозащищенный дымовой пожарный извещатель – ИП 216-001-Радар-Ex

      Извещатель ИП 216-001-Радар-Ex обладает повышенной чувствительностью к мелкодисперсным частицам дыма (аэрозолю), возникающим при низкотемпературном пиролизе, и позволяет обнаружить пожароопасную ситуацию на стадии её возникновения, задолго до появления очага пламени.

      Взрывозащищенное исполнение извещателя позволяет эксплуатировать его на промышленных объектах, работающих в экстремальных (агрессивных и взрывоопасных) условиях.

      Извещатель не имеет дымовой камеры, в которой могут накапливаться частицы пыли, но комплектуется дополнительными встроенными фильтрами, что позволяет успешно эксплуатировать его в запыленных и загрязненных помещениях.

      Фотоэлектрические (оптические) извещатели дыма

      В этих устройствах видимые продукты сгорания частично перекрывают или отражают луч света, проходящий от источника (ИК-светодиод) к фотоприемнику. Применение данных извещателей необходимо, когда ожидается, что при пожаре могут выделяться видимые частицы дыма. Иногда их устанавливают в том случае, когда другие типы газовых извещателей срабатывают от продуктов горения, возникающих в результате допустимых процессов (например, в котельных, гаражах, при сварочных операциях).

      Для работы на рассматриваемых объектах мы рекомендуем использовать извещатель пожарный дымовой взрывозащищенный ИП 212 ТРИОН

      Извещатель пожарный дымовой взрывозащищенный ИП 212 Трион МК служит для обнаружения критического задымления как признака пожара и предназначен для применения в системах пожарной сигнализации взрывоопасных объектов. Извещатель пожарный дымовой ИП 212 ТРИОН по принципу действия является пороговым точечным оптико-электронным дымовым извещателем.

      Извещатель предназначен для установки во взрывоопасных зонах класса 1 и ниже, имеет маркировку взрывозащиты 1ExdiaIIBT6 Ga и включается в шлейфы сигнализации не взрывозащищенных ППКП.

      Электропитание извещателя и передача им извещений осуществляется по двухпроводному шлейфу сигнализации. ИП 212 ТРИОН является извещателем максимального действия и может использоваться в шлейфах сигнализации на замыкание (параллельное включение). Тревожное извещение «Пожар» обеспечивается скачкообразным уменьшением сопротивления извещателя.

      Извещатель аспирационный с лазерными или оптическими дымовыми извещателями

      Данный тип имеет чувствительность в 100 больше, чем ионизационные, за счет того, что лазер обнаруживает чрезвычайно мелкие продукты первичного процесса горения. Установка данных типов рекомендована в помещениях без постоянного нахождения персонала с наличием большого количества электронных компонентов (помещения КИП и телекоммуникаций, электрические помещения)

      Для работы на рассматриваемых объектах мы рекомендуем использовать дымовой аспирационный извещатель FMST-FXV-22E/RU

      Аспирационный извещатель FMST-FXV-22E/RU постоянно отбирает пробы воздуха через дымозаборные отверстия в сети трубопроводов по всей контролируемой площади помещения, затем фильтрует пробы воздуха и доставляет их в лазерную дымовую камеру. В лазерной камере происходит обнаружение дыма посредством использования технологии интегрального контроля по всей длине лазерного луча. Уровень выходного сигнала соответствует концентрации дыма и формирует сигналы тревоги на четырех установленных порогах. После формирования сигнала тревоги, извещатель быстро определяет трубу, по которой поступает дым и отображает информацию на ЖК-экране извещателя: концентрацию дыма, время обнаружения дыма, по какой трубе сформирован сигнал тревоги и т.д.

      Аспирационный извещатель FMST-FXV-22E/RU обеспечивает контроль двух зон и имеет два независимых входа для подключения воздухозаборных труб, два независимых измерителя потока воздуха, два независимых аспиратора и одну лазерную дымовую камеру. Конструкция извещателя FMST-FXV-22E и аспиратора оптимизированы, чтобы гарантировать минимальный уровень шума при обеспечении высокого уровня воздушного потока. Запатентованные компоненты шумоподавления обеспечивают надежное, эффективное, экономичное решение для сверх раннего аспирационного обнаружения дыма.

      Газоанализаторы

      В нефтегазовой отрасли газоанализ используются для целей предупреждения и возможного предотвращения возникновения смесей взрывных газов. В основном применяется три типа извещателей.

      При разработке вариантов защиты от аварийных ситуаций для процессов с газами или потоками жидкостей, главным вопросом является анализ состава этих потоков. Как правило, в нефтегазовой промышленности присутствуют смеси газов и паров. Поэтому, для выбора газового извещателя следует правильно определить его тип. В таких случаях, выбирают газ или пар, который представляет наибольшую степень опасности для рассматриваемой области. Критериями степени опасности считаются:

      • - Газ с наибольшим диапазоном пределов воспламеняемости – из всех присутствующих газов.
      • - Газ с наибольшим процентным составом в рассматриваемом потоке.
      • - Газ, обладающий самой низкой температурой воспламенения.
      • - Газ с высокой плотностью паров.
      • - Значение энергии искры для поджига.
      • - Допустимая температура.

      На Рис. 8 представлена таблица сравнительных характеристик газов, которые в большинстве случаев присутствуют на складах нефти и нефтепродуктов

      Рисунок 8. Таблица сравнительных характеристик газов, присутствующих на складах нефти и нефтепродуктов

      НПВ - нижний взрывоопасный предел ВПВ - верхний предел взрываемости ТС - температура самовоспламенения ПП - плотность пара

      Заранее определить места размещения извещателей газа на объектах нефтегазовой промышленности достаточно затруднительно. Это вызвано большой номенклатурой газов, которые необходимо обнаружить, различными окружающими условиями, значениями температур и давления. Общий принцип – размещать «как можно ближе» к источникам потенциальных утечек. В качестве примера, приведем требования для хранилищ сжиженного природного газа СП 240.1311500.2015 [29] по установке систем:

      8.2.2 Места установки, количество газосигнализаторов довзрывоопасных концентраций должны определяться, исходя из требования максимально быстрого обнаружения утечек горючих паров СПГ. Рекомендуется каждый контролируемый участок хранилища СПГ оснащать не менее чем двумя датчиками газосигнализаторов.

      8.2.4 Для обнаружения утечек горючих газов и (или) паров рекомендуется использовать следующие типы стационарных датчиков газосигнализаторов довзрывоопасных концентраций горючих газов и (или) паров: инфракрасные точечные датчики (для размещения в помещениях или на наружных установках); инфракрасные датчики с открытым оптическим трактом (для размещения на наружных установках).

      9.1.4 На наружных установках и вблизи резервуаров с СПГ должно быть установлено не менее трех извещателей пламени.

      9.1.5 В помещениях без постоянного нахождения персонала с наличием большого количества электронных компонентов (помещения КИП и телекоммуникаций, электрические помещения) следует преимущественно использовать системы раннего обнаружения дыма (извещатели пожарные аспирационные дымовые).

      Принимая во внимание тот факт, что основной задачей газовых извещателей является предупреждение о возникновении газопаровых облаков, в мировой практике для покрытия защищаемой области принимается значение расстояния между извещателями в 5 м. В закрытых помещениях рекомендуется создать треугольную пространственную компоновку со стороной 5 м. Прежде всего следует обратить внимание на оборудование, у которого наибольшая вероятность утечки газов. Это обычно насосы и компрессоры, у которых отсутствуют уплотнительные прокладки. За ними следуют контрольно-измерительные приборы, клапаны уплотнения, прокладки, токи слива и отбора проб. Крайне редко, но приводящие к катастрофическим последствиям, являются случаи эрозии и коррозии технологических трубопроводов.

      Закрытые участки или помещения с установленным дорогостоящим оборудованием, в которых могут произойти утечки газа, в обязательном порядке должны быть снабжены извещателями газа. Как правило, это - газовые компрессорные и станции замера газов.

      В качестве превентивной меры, извещатели газовые обычно помещаются в воздухозаборники объектов с находящимся в них персоналом, в ключевых распределительных подстанциях, и вблизи двигателей внутреннего сгорания, которые подвергаются воздействию паров и газов, т.е. вблизи зон технологических процессов с ними.

      Извещатели точечные обычно расположены так, чтобы считывающий элемент был обращен вниз – для более полного захвата освобожденных газов.

      Извещатели газа ни в коем случае не должны быть расположены в местах, в которых они будут непрерывно подвергаться действиям окружающей среды: на поверхности дренажного стока, местах накопления песка, льда или снега.

      Особое внимание должно быть уделено зонам, находящимся вблизи открытых канализационных решеток и воронок канализации нефтесодержащей воды, где вследствие выбросов пара могут возникать частые сигналы тревог.

      Одним из наиболее эффективных газоанализаторов является СЕКТОР - сигнализатор взрывоопасных газов шлейфовый взрывозащищенный. Сектор и Сектор-2 – семейство газовых анализаторов и сигнализаторов. Заменяют аналоги иностранного производства.

      Предназначены для: непрерывного автоматического контроля довзрывоопасных концентраций метана (СН4), пропана (С3Н8), бутана (С4Н10), пентана (С5Н12) и гексана (С6Н14) в воздухе рабочей зоны; выдачи сигнализации при превышении измеряемой величиной установленных пороговых значений. Область применения сигнализаторов – контроль взрыво- и пожароопасных зон помещений и наружных установок (площадок) предприятий нефтегазового комплекса, энергетики, горнодобывающей, химической, металлургической и других отраслей промышленности, коммунального хозяйства, автозаправочных станций, складов легковоспламеняющихся веществ и других объектов.

      Недисперсионные инфракрасные детекторы

      Относятся к оптическим детекторам газов, работа которых осуществляется на основе анализа поглощения газом инфракрасного излучения. Поток измеряемой смеси пропускают через основную и эталонную область, заполненную газом, не поглощающим измеряемую смесь. По анализу разности или отношения сигналов определяются требуемые параметры.

      Извещатели данного типа позволяют вести наблюдение за протяженной областью, в которой может возникнуть утечка газа. В большинстве случаев, для рассматриваемых в статье объектов, они решают задачу - будет ли газ, высвобождаемый в результате утечки унесен от объекта.

      Некоторые варианты применения:

      • - Насосный отсек: при использовании нескольких насосов, они обычно расположены параллельно друг другу – это позволяет использовать ИК луч над линией насосов.
      • - Мониторинг периметра резервуарного парка: может эффективно контролироваться на предмет выбросов пара или газа
      • - Мониторинг границ объекта, въезда и выезда на предмет выбросов пара или газа

      Тепловые пожарные извещатели

      Тепловые пороговые пожарные извещатели самое простые в изготовлении и самые дешевые. Благодаря этому, они получили самое большое распространение. Тепловые извещатели более надежные, чем других типов, имеют меньшее число ложных срабатываний. Однако, их время срабатывания существенно ниже. Установка извещателей таких типов целесообразна только в тех случаях, когда скорость срабатывания не является критическим фактором; либо в качестве резервных средств обнаружения пожара.

      Тепловые извещатели срабатывают в результате либо расплавления плавкого элемента, изменений электрического тока, вызываемых теплом, разрушения самого устройства, или от замера скорости изменения окружающей температуры. Они могут быть точечными, многоточечными и линейными. Точечные извещатели устанавливаются в небольших помещениях или непосредственно в резервуаре, а линейные в виде термокабеля - на протяженных участках.

      Для работы на рассматриваемых объектах мы рекомендуем использовать Извещатель пожарный тепловой взрывозащищенный ИП 101-СпектронТ-Р

      Взрывозащищенный тепловой извещатель с функцией самоконтроля. Максимальный, дифференциальный, максимально-дифференциальный, от A1 до E, от A1R до ER. 1Exd [ia] IICT4 /Т5/Т6X, для 2-х и 4-х проводных ШС. IP68, t-раб.-50...+85°С.

      Работает в системах пожарной сигнализации, автоматического пожаротушения, оповещения, управления инженерными системами и эвакуацией во взрыво- пожароопасных зонах промышленных предприятий и объектов инфраструктуры.

      ИП 101-СпектронТ-Р Имеет широкий диапазон применения, обеспеченный: климатическим исполнением ОМ (тип атмосферы III), маркировкой взрывозащиты 1Exd [ia]IICT4 / Т5 / Т6 X, маркировкой защиты оболочкой IP68.

      Линейные и многоточечные тепловые извещатели

      Позволяют осуществлять защиту одним сенсором протяженного пространства. В самом простом случае – это термокабель с двумя проводниками, изолированными слоем материала, разрушающегося под действием температуры. В месте возникновения локального перегрева термокабеля изолированные проводники замыкаются, что регистрируется блоком обработки.

      ProCab - извещатель пожарный многоточечный тепловой, газовый, комбинированный.

      Извещатели пожарные многоточечные семейства ProCab: тепловой ИП101-1-Р-МТ; газовый ИП435-6-МТ; комбинированный (газ/тепло) ИП101/435-2-Р-МТ

      Предназначены для обнаружения локального повышения температуры окружающей среды и/или появления продуктов горения и передачи в шлейф пожарной сигнализации тревожного сигнала «Пожар». Используют гибкий чувствительный элемент (ЧЭ) суммарной длиной до 2400 метров: кабель со встроенными через равные промежутки цифровыми датчиками, каждый из которых представляет собой адресный точечный датчик.

      Гибкий чувствительный элемент длиной до 2400 метров удобен для прокладки в шахтах, тоннелях, производственных помещениях, коллекторах. Высокая степень защищённости датчиков, свойства газовых датчиков позволяют применять его на объектах со сложными условиями эксплуатации, на запылённых, задымлённых объектах.

      ПРЕИМУЩЕСТВА

      • - Прокладка осуществляется участками по 24 м, что значительно облегчает монтаж.
      • - Сокращается время на замену повреждённого участка чувствительного элемента и восстановление исправности извещателя.
      • - Обмен информацией цифровых датчиков с узловыми контроллерами в пределах 24 м обеспечивает высокую помехозащищённость.
      • - Суммарная низкая стоимость за счет простоты конструкции датчиков.

      В чувствительном элементе используются тепловые и/или газовые датчики, они позволяют обнаруживать пожар любого типа: от ТП1 до ТП6, в том числе новый тип – ТП9, начиная с тления и до полного горения.

      Пожарные извещатели пламени

      Извещатели пламени осуществляют обнаружение пожара на самых начальных стадиях, еще до начала горения окружающих материалов. Они регистрируют электромагнитное излучение в ультрафиолетовой и в инфракрасной частях спектра.

      В нефтегазовой отрасли чаще всего применяются шесть типов:

      1. Ультрафиолетовые (УФ)
      2. Одночастотные инфракрасные (ИК)
      3. Двух- и трех- частотные инфракрасные
      4. Комбинированного диапазона – одновременное срабатывание двух датчиков УФ/ИК
      5. Комбинированного диапазона – измерение соотношения сигналов двух датчиков УФ/ИК
      6. Многодиапазонные

      В отличие от извещателей дыма, для пожарных извещателей пламени не существует единой методики применения. В каждом конкретном случае – для модели и типа возможного пожара – необходимо проводить свой анализ.

      Ультрафиолетовые извещатели пламени

      Реагируют на относительно низкие значения энергии излучения за пределами видимости солнечных лучей: 0,185-0,245 микрон.

      Преимущества

      • - Универсальность: реакция практически на все горящие материалы; однако, скорость реакции разная; например, для условий взрыва, она может составлять менее 12 мс.
      • - Как правило, работоспособность не зависит от физических характеристик пламени, и не требует наличие «вспышки» для активации.
      • - На работу не влияет обледенение оптической системы.
      • - Не реагирует на излучения черного тела (например, нагревателя, печи, турбины)
      • - Возможна работа специальных модификаций при температурах до 125°С.
      • - Не реагирует на солнечное излучение и на большинство источников искусственного света. Возможно проведение автоматической самодиагностики, или удаленной диагностики с расстояний до 10 м.
      • - Большинство моделей могут быть калиброваны для установленных параметров чувствительности пламени или временной задержки

      Недостатки

      • - Реакция на дугу электросварки
      • - Влияние отложения грязи и жира на оптической системе, что приводит к снижению возможностей обнаружения
      • - Продолжительные по времени молнии вызывают ложные срабатывания
      • - Пары с ненасыщенными связями вызывают ослабление сигнала
      • - Дым вызывает снижение уровня сигнала, что приводит к ложным срабатываниям.
      • - Ложные срабатывания происходят также при наличии некоторых видов излучений, например, при проведении испытаний трубопроводов и резервуаров методами неразрушающего контроля

      Одночастотные инфракрасные (ИК) извещатели пламени

      Реагируют на ИК излучения узкого диапазона СО2 4,4 мк. При этом, требуется удовлетворение условий частоты дискриминации вспышки между 2 и 10 Гц.

      Преимущества

      • - Хорошо реагируют на широкий диапазон пожаров углеводородов
      • - Не реагируют на дугу электросварки (за исключением близкой)
      • - Работают в условиях дыма и других загрязняющих веществ, которые приводят к отказам УФ извещателей
      • - Не подвержены влиянию молний, электрических дуг и прочих излучений
      • - Не подвержены влиянию солнечного света и искусственного освещения

      Недостатки

      • - Лишь небольшое число моделей предусматривают самопроверку
      • - Как правило проверка производится портативными устройствами на расстояниях до 2 м от устройства, или непосредственно на его оптической системе
      • - Снижение эффективности работы при образовании слоя льда на оптической системе
      • - Высокая чувствительность к модулированному излучению от горячих источников в виде черного тела
      • - Большинство извещателей имеют фиксированные значения чувствительности. Стандартное значение составляет менее 5с от пожара нефти площадью 0,1 кв.м, находящегося на расстоянии 20 м от извещателя. При этом, время реагирования увеличивается при увеличении расстояния
      • - Не могут применяться в условиях, когда температура окружающей среды достигает 75°С
      • - Реакция зависит от характеристик частоты вспышки – поэтому обнаружение пламени газов, находящихся под давлением, затруднено

      Двух- и трех- частотные инфракрасные извещатели пламени

      Извещатели данного типа реагируют на ИК излучение нескольких длин волн. Обычно имеется эталонный канал СО2 при длине волны 4,45 мк. Измерение сигналов других каналов сравнивается с эталонным.

      Преимущества

      • - Хорошо реагируют на широкий диапазон пожаров углеводородов
      • - Не реагируют на дугу электросварки
      • - Работают в условиях дыма и других загрязняющих веществ
      • - Не подвержены влиянию молний, электрических дуг и прочих излучений
      • - Не подвержены влиянию солнечного света и искусственного освещения
      • - Не чувствительны к излучению черного тела

      Недостатки

      Как правило, извещатели с отсутствием реакции на загорания в присутствии модулированного излучения черного тела имеют меньшую чувствительность в сравнении с одночастотными ИК извещателями. Это возникает в связи с тем, что определение источника пожара связано со сравнением соотношения сигнала этого источника с эталонным значением, что вызывает различные толкования результата. Установлено, что степень отсутствия реакции на излучение черного тела обратно пропорциональна способности извещателя обнаружить пожар.

      Извещатели комбинированного диапазона – УФ/ИК

      Существует два типа таких извещателей. Оба из них реагируют на частоты излучений УФ и ИК длин волн в диапазоне длины волны СО2. В обеих случаях необходимо наличие одновременного присутствия сигналов двух диапазонов. В одном случае сигнал тревоги выдается при одновременном соблюдении установленных условий; во втором – при достижении установленного соотношения принятых сигналов в УФ и ИК диапазонах.

      Преимущества

      • - Хорошо реагируют на широкий диапазон пожаров углеводородов
      • - Не подвержены влиянию солнечного света и искусственного освещения
      • - Не чувствительны к излучению черного тела
      • - Время реагирования несколько лучше, чем для одночастотных ИК извещателей, но не такое хорошее, как у УФ извещателей.
      • - Извещатель одновременного срабатывания сработает в присутствии дуги сварки
      • - Чувствительность не уменьшается в присутствии фоновых ИК излучений высокой интенсивности
      • - Для извещателей одновременного срабатывания - возможность установки чувствительности на объекте

      Недостатки

      • - При нечастом техническом обслуживании на оптической системе оседают материалы, поглощающие ИК и УФ излучение – что приводит к потере чувствительности
      • - Каналы могут быть заблокированы: ИК – частицами льда на оптической системе, УФ – частицами жира и грязи
      • - Снижение чувствительности в присутствии дыма и некоторых химических паров
      • - Для достижения входного уровня ИК сигнала ИК/УФ извещатели требуют присутствия мерцающего пламени.
      • - Извещатели соотношения сигналов блокируются в присутствии в непосредственной близости интенсивных источников излучения (дуга электросварки, сильный источник ИК излучения)

      Рисунок 9. Пример компьютерного расчета [33] для случая установки шести УФ/ИК извещателей пламени на крыше резервуара хранения сырой нефти

      Пожарные извещатели пламени высокоэффективны для мониторинга обстановки на обвалованных резервуарах и на крышах. На Рис. ХХХ приведен пример компьютерного расчета [33] для случая установки шести УФ/ИК извещателей пламени FD#1, FD#2, FD#3, FD#4, FD#5, и FD#6 на крыше резервуара хранения сырой нефти диаметром 77м и высотой 16 м. Очевидно, что шесть извещателей полностью перекрывают крышу указанного резервуара.

      Спектрон-601 – серия многодиапазонных извещателей пламени во взрывозащищенном исполнении. Являются российскими аналогами, а во многом и превосходят зарубежную продукцию таких производителей как: Det-Tronics, General Monitors, а также являются лучшим предложением по соотношению цена-качество среди извещателей пламени российского производства.

      Принцип действия извещателя Спектрон-601 основан на обнаружении ИК (800 ÷ 1100 нм) и УФ (185 ÷ 265 нм) излучения пламени в контролируемой зоне. Распознавание возгорания в УФ и ИК диапазонах излучения, по алгоритму, разработанному НПО «Спектрон», позволяет исключить ложные срабатывания многодиапазонного извещателя пламени от солнечных лучей, зеркальных бликов, осветительных приборов и рассеянной сварки. Применяются практически в любых условиях, как в закрытых помещениях, так и на открытых площадках.

      Видео с испытаний Спектрон-601С – уникальная новая разработка НПО «Спектрон»: многодиапазонный извещатель пожарный пламени, который не реагирует на электродуговую сварку. Спектрон-601Exi-С – взрывозащищенная версия.

      Многодиапазонные извещатели

      Многодиапазонные извещатели осуществляют мониторинг нескольких длин волн, с помощью микропроцессорного анализа определяют превышение установленного уровня излучения и выдают сигнал тревоги.

      Преимущества

      • - Высокая чувствительность и стабильность в работе
      • - Возможность программирования микропроцессоров для определения конкретного типа пожара

      Недостатки

      Непреднамеренные ошибки при программировании микропроцессора

      Извещатели пожарные дымовые линейные

      Обнаружение дыма на прямолинейном участке объекта осуществляется за счет ослабления потока инфракрасного (ИК) излучения. Как правило, аварийный сигнал формируется при нахождении дыма в излучении от 8 до 10 с.

      Существуют однолучевые и многолучевые (2-6) линейные извещатели, рефлекторные лучевые, в последнем случае источник и приемник ИК излучения размещаются в одном месте, а сигнал отражается от установленного в другом конце рефлектора. Рефлекторные извещатели более экономичнее, так как они требуют подачи питания только в одну точку.

      Преимущества

      Хорошо работают в тех случаях, когда в результате пожара возникает черный дым. Не происходит ложное срабатывание в тех случаях, когда поток излучения кратковременно блокируется каким-либо предметом (например, лестницей).

      Недостатки

      В некоторых случаях они могут быть чувствительными к пыли, и ошибочно выдавать присутствие пылевого облака как дым.

      НЕКОТОРЫЕ ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

      Компания «ЭРВИСТ» предлагает оборудование для создания систем безопасности складах нефтегазового сектора, в частности нефтебаз и резервуарных парков, по программе «Импортозамещение».

      Совместно с компаниями-партнерами, ведущими российскими производителями, успешно разработаны и активно внедряются аналоги приборов иностранного производства в области противопожарной защиты, сигнализации и автоматики пожаротушения, систем видеонаблюдения и газоанализа для равнозначного замены оборудования иностранного производства.

      В настоящее время при поддержке Торгово-Промышленной Палаты РФ компания «ЭРВИСТ» поставила и обеспечивает успешную эксплуатацию российских приборов на объекты ОАО «Газпром», ОАО «НК «Роснефть», ОАО «РЖД», ОАО «Транснефть», в другие крупные российские предприятия и на объекты ВПК.

      Рекомендации общего плана

      На Рис. 10 приведены сводные рекомендации по использованию технических средств предупреждения пожара, сформулированные по результатам анализа имеющихся источников

      Рисунок 10. Сводные рекомендации по использованию технических средств предупреждения пожара на объектах хранения нефти и нефтепродуктов

      РПИ - ручной пожарный извещатель

      В качестве практического примера приведем рекомендации индийской компании Reliance Industries Limited по типам установки извещателей пожарных на складах нефти и нефтепродуктов (Рис. 11)

      Рисунок 11. Рекомендации индийской компании Reliance Industries Limited по типам установки извещателей пожарных на складах нефти и нефтепродуктов [31]

      Компания InterTerminals так описывает свою систему обнаружения пожара на резервуарном парке [32]:

      Обнаружение пожара осуществляется с применением термокабеля. Для резервуаров с плавающей крышей кабели устанавливаются на кольцевом барьере для удержания пены, а для резервуаров с фиксированной крышей – на всех клапанах дыхательных.

      Пожаробезопасный двухпроводный кабель подводится к верхней части резервуара и подключается к термокабелю. Термокабель – цифровой, двухпроводный; при превышении заданной температуры (минимально 79°С /максимально 95°С) в течение более 5с создает короткое замыкание в кабеле и тем самым подает сигнал тревоги на панель управления.

      Кабель двухпроводной с наружным диаметром менее 5 мм. После пожара, кабель, который был подвержен прямому воздействию огня или нагреванию выше 79°С повреждается. Визуальный контроль терминала осуществляется 8 видеокамерами, передающими изображение на 40-дюймовые мониторы в центре мониторинга и управления

      Комплексное решение безопасности складов нефти и нефтепродуктов - линейка продуктов «Яуза-Ех»

      Линейка продуктов «Яуза-Ех» - это комплекс устройств, предназначенных для работы в составе систем пожарной, охранной, охранно-пожарной сигнализации, системах автоматического пожаротушения и оповещения о пожаре во взрывоопасных зонах. Комплекс может быть использован для создания систем сигнализации на малых и средних промышленных объектах или объектах с небольшим числом взрывоопасных зон с последующей интеграцией в общую систему безопасности объекта или автоматизированную систему управления и мониторинга.

      Основными качественными преимуществами «Яуза-Ех» являются:

      • - Работа индивидуально и в составе разветвленного интегрированного охранно-пожарного комплекса.
      • - Применение для объектов различных уровней сложности.
      • - Возможность программирования шлейфов отдельно как пожарных, так и охранных или различные сочетания их между собой.
      • - Постановка и снятие с охраны может осуществляться непосредственно во взрывоопасной зоне.
      • - К комплексу могут подключаться извещатели и устройства с разными видами взрывозащиты.

      Рисунок 12. Состав комплекса «Яуза-Ех»

      В сравнении с существующими конкурентными разработками, как отечественными, так и иностранными, имеется ряд преимуществ, который позволяют при проектировании систем достичь экономии средств при одновременном повышении качества работы:

      • - Выполнен с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь», - самым надежным из всех существующих на сегодняшний день.
      • - Не требуется дорогостоящая прокладка проводов в металлических трубах или бронекабелем
      • - Подключение двухпроводных токопотребляющих извещателей и четырехпроводных
      • - Использование до 16 устройств постановки снятия, подключаемые по цифровой линии связи длинной до 1000 метров
      • - Возможность подключения извещателей с видом взрывозащиты взрывонепроницаемая оболочка «d», заливка компаундом «m» или вообще без средств взрывозащиты
      • - Подключение набора дополнительных устройств по специальной адресной линии связи c интерфейсом RS485 длиной до 1000 метров
      • - В сравнении с конкурентами улучшенная система резервного электропитания
      • - Наличие искробезопасных источников электропитания 12В, 100мА для подключения извещателей или периферийных устройств.
      • - Возможность использования в системах газоанализа с выдачей сообщения ПОРОГ 1 и ПОРОГ 2

      Подробный видео фильм о современном техническом комплексе для защиты промышленных и взрывоопасных объектов ЯУЗА-Ех и приборе приемно-контрольном и управления «ЯУЗА-ПУ-Ех»

      Резервуары для хранения углеводородного сжиженного газа

      Для хранения углеводородного сжиженного газа (СУГ) используются цилиндрические резервуары (буллиты). СУГ, пропан и бутан тяжелее воздуха – в случае утечки они аккумулируются и циркулируют вблизи поверхности земли. В данном случае по периметру резервуаров устанавливаются инфракрасные датчики с открытым оптическим трактом. Для обеспечения надежного обнаружения, в дополнение к ним устанавливаются термокаталитические детекторы газа. Такая комбинация обеспечивает обнаружение утечек на самой ранней стадии.

      Пожарный тепловой линейный извещатель 132-1-Р «ЕЛАНЬ» представляет собой одно из самых эффективных решений для своевременного обнаружения утечек на объектах хранения СУГ. Он позволяет объединить две полезные функции:

      • - Обнаружить утечку газа путем фиксации понижения температуры, вызванного утечкой
      • - Осуществлять мониторинг температуры фундамента резервуара, что необходимо для исключения замораживания фундамента и для контроля работы нагревателей.

      На Рис. 13 представлен вариант такого применения

      Рисунок 13. Вариант применения пожарного теплового линейного извещателя 132-1-Р «ЕЛАНЬ» на объектах хранения СУГ

      Самым главным преимуществом извещателя 132-1-Р «ЕЛАНЬ» является применение неэлектрических средств измерения – невозможность возникновения искр и источников взрыва. В основе работы лежит открытие лауреата Нобелевской премии по физике 1930 г. профессора Рамана – изменение рассеяния света в зависимости от окружающей температуры.

      Чувствительным элементом извещателя является оптоволоконный кабель, который прокладывается в контролируемых зонах – его можно проложить в непосредственном контакте с защищаемым оборудованием, в любых труднодоступных местах. Эксплуатация возможна в условиях воздействия солевого тумана, влаги, пыли, агрессивных сред, вибрации. Особенностью и важным преимуществом извещателя является то, что даже при повреждении чувствительного элемента в условиях взрывоопасной атмосферы извещатель абсолютно безопасен и его использование не приведет к взрыву.

      Возможности:

      • - Обеспечивает 8000 метров контроля, что в итоге заменяет 2000 тепловых точечных пожарных извещателей
      • - Не только идентифицирует факторы пожаров, но и определяет расстояние до них и, что немаловажно, может использоваться в системах с любыми типами приемно-контрольных приборов.
      • - Длина линейного оптоволоконного кабеля – 8000 м, разделенного на зоны контроля длиной 4 м
      • - Количество зон контроля: Максимальное – 2000, Минимальное - 25

      Потребитель может легко программировать извещатель, устанавливать любой температурный класс (порог) извещателя от A1 до G и от A1R до G1R

      Внешняя оболочка чувствительного элемента извещателя (оптического кабеля) защищает его от влияния окружающей среды, агрессивных, внешних механических воздействий.

      Применение извещателя «Елань» также иллюстрировано на Рис. 14

      Рисунок 14. Варианты применения извещателя «Елань» на объектах хранения нефти и нефтепродуктов. (по материалам [35])

      Понтонные резервуары

      Большинство утечек в понтонных резервуарах происходит вследствие нарушения герметичности уплотняющих затворов. Другими источниками пожаров могут быть удары молнии, перегрев двигателя и вала лопастей смесителя. Практически идеальным решением является применение пожарного теплового линейного извещателя 132-1-Р «ЕЛАНЬ», который выполняет задачи по обнаружению всех перечисленных источников. В большинстве случаев, время обнаружения пожара на его самой ранней стадии составляет до 10с, что позволяет своевременно принять все необходимые меры.

      Протечки и пожары в нижней части обвалованных резервуаров происходят с частотой 9 x 10-5 and 6 x 10-5 в год [33]. Обычно им подвержены резервуары со стационарной конической или сферической крышей, плавающим понтоном – по сути они представляют собой объемные пожары пролива. В данном случае эффективна установка извещателей пламени – по периметру противопожарной насыпи, как правило – по углам и по направлению в основании резервуара.

 
< Пред.   След. >