CC BY
71
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Федеральный закон N 69-ФЗ «О пожарной безопасности».
2. Пожарные команды//Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: в 86 т. (82 т. и 4 доп.)—СПб., 1890—1907.
3. Декрет Совета Народных Комиссаров. Об организации государственных мер борьбы с огнём.
4. Декреты Советской власти.—М.: «Эдиториал УРСС», 1999.— Т.XV.— С.5-6.— 432 с — ISBN 5-901006-78-Х.
5. Приказ НКПС СССР от 24.07.1930 № 1668 «О порядке проведения военизации личного состава пожарной охраны транспорта с 1 августа 1930 г.»
6. Постановление ЦИК и СНК СССР от 03.01.1930 «О службе в пожарных организациях» (СЗ СССР 1930 г. № 3, ст. 35).
7. Правительство Российской Федерации. Постановление от 30 августа 2007 года N 548. «Об утверждении требований к транспортным средствам оперативных служб, используемым для осуществления неотложных действий по защите жизни и здоровья граждан» (с изменениями на 21 января 2016 года).
8. ГОСТ Р 53248—2009 Техника пожарная. Пожарные автомобили. Номенклатура показателей -М.: Стандартинформ,2009 с.1.
9. Пожарная охрана — статья из Большой советской энциклопедии (3-е издание).
10. «От истории к современности», журнал «Гражданская защита», апрель 2011 г.
11. Организация пожарной охраны в СССР и Российской Федерации. Справка / Справки/Лента новостей «РИА Новости».
12. Постановление Совмина РСФСР от 06.07.1966 № 588 «Об улучшении организации пожарной охраны в РСФСР — Законодательство СССР».
13. Савельев П.С. Противопожарный щит Москвы — М.: Инфра-М. — С.196.
14. Пожарные автомобили: Учебник водителя пожарного автомобиля. — Санкт-Петербург, 2006. с.31.
15. Баловнев В.И. Автомобили и тракторы: краткий справочник. - М.: Издательский центр «Академия», 2008 с. 309.
16. Богословский М.М. МОСКВА В 1870-1890-х гг. // Московская старина: Воспоминания москвичей прошлого столетия / Общ. ред., предисл. и прим. Ю. Н. Александрова. —М.: Правда, 1989. — С. 411. — 544 с. — 510 000 экз.
УДК 614.8
A.B. Головцова, С. О Потапова
ФГБОУ ВО Воронежский институт-филиал Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России
К ВОПРОСУ О ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА АВТОЗАПРАВОЧНЫХ СТАНЦИЙ
В статье рассмотрены пути и причины, способствующие распространению пожара при технологическом процессе на автозаправочных станциях. Представлены потенциально опасные источники зажигания, которые могут иметь место на АЗС. Рассмотрены основные причины повреждения технологического оборудования, которые могут привести к аварии с последующим возникновением пожара или взрыва.
Ключевые слова: автозаправочная станция, технологический процесс, причины возникновения, пути распространения, потенциальные источники зажигания, пожар.
А. V. Golovtsova, S. О. Potapova
THE QUESTION OF FIRE DANGER OF TECHNOLOGICAL PROCESS OF GAS STATIONS
The article deals with the ways and causes that contribute to the spread of fire in the process at gas stations. The potentially dangerous ignition sources that can take place at the gas station are presented. The main causes of damage to technological equipment, which can lead to an accident with the subsequent occurrence of fire or explosion, are considered.
Keywords: gas station, technological process, causes, ways of distribution, potential sources of ignition, fire.
Введение
Автозаправочные станции представляют собой комплекс зданий и сооружений с оборудованием, предназначенным для приема, хранения и выдачи нефтепродуктов транспортным средствам. Технологическая схема АЗС состоит из трех стадий: приема нефтепродуктов из бензовозов в подземные резервуары; хранения нефтепродуктов в резервуарах до момента их перекачивания через топливораздаточные колонки для заправки автотранспортной техники; заправки нефтепродуктами из подземных резервуаров автотранспортной техники через топливораздаточные колонки.
Специфической особенностью АЗС является размещение технологического оборудования на открытых площадках. При подобном размещении выделяющиеся горючие и токсичные пары рассеиваются естественными воздушными потоками, причем их концентрация в дальнейшем снижается до безопасного уровня. Взрывы и пожары на наружных установках АЗС возможны только при аварийных ситуациях, связанных с образованием взрывоопасных концентраций паров нефтепродуктов в воздушной среде.
Аварийные ситуации на автозаправочных станциях могут возникнуть:
- при переполнении резервуаров при сливе нефтепродуктов из автоцистерн;
- разъединении соединительных трубопроводов между резервуаром и автоцистерной;
- переполнении топливных баков автомобилей; повреждении топливораздаточных колонок;
- коррозионном износе трубопроводов и резервуаров.
Есть и дополнительные особенности АЗС, которые делают их потенциально опасными для жизни человека. Это оснащение автозаправочных станций технологическим оборудованием, отработавшим свой нормативный срок эксплуатации, и повышенная пожарная опасность отечественных автоцистерн и автомобилей.
Причины и характеристика опасных факторов, приводящих к пожару на
объектах АЗС
Одновременное появление в условиях производства горючей среды и источника зажигания, как правило, приводит к возникновению пожаров и взрывов. Однако последствия этих пожаров и взрывов могут быть совершенно различными. В одних случаях начавшийся пожар через некоторое время самоликвидируется, в других же - может получить быстрое развитие, причинить значительный материальный ущерб, а иногда и привести к гибели людей. Возможность быстрого развития пожаров на производственных объектах определяется прежде всего наличием соответствующих условий, которые способствуют распространению горения на значительные расстояния от очага. Когда такие условия соответствуют, то нет и угрозы перерастания пожаров в крупные.
Исходя из выше сказанного, в процессе анализа пожарной опасности технологического процесса нужно выявить характерные пути и причины, способствующие распространению пожара.
1) Возможные пути распространения пожара.
Пожар на АЗС может распространяться:
- по поверхности разлившейся жидкости;
- по паровоздушным смесям;
- через дыхательные устройства аппаратов с ЛВЖ и ГЖ;
- по системам канализации при попадании туда горючих жидкостей.
При этом ускорению распространения пожара способствует:
- несоблюдение противопожарных разрывов;
- отсутствие или неэффективность огнепреграждающих устройств на дыхательных линиях аппаратов и коммуникациях;
- появление факторов, ускоряющих развитие пожара (разрушение аппаратов при взрыве, растекание огнеопасных жидкостей, образование паровоздушных облаков);
- отсутствие или неэффективность средств автоматической противопожарной защиты;
- благоприятные погодные условия (жаркая погода, сильный ветер);
- неправильные действия персонала [1].
Наиболее опасные ситуации на АЗС обычно создаются в следующих ситуациях:
- при сливе бензина из автомобильной цистерны в подземную емкость;
- при заправке автомобилей бензином;
- при очистке резервуаров от отложений, профилактических и ремонтных работах;
- при ошибках операторов, которые связаны с проливом бензина;
- при отказах технологического оборудования (локальные утечки бензина через соединения, сварные швы и т.д.), которые могут, приводить к выходу значительного количества бензина и образованию взрывоопасных концентраций.
Наличие горючей среды внутри технологического оборудования, в помещениях или на открытых технологических площадках не является достаточным условием для возникновения горения. Для возникновения горения также необходимо такое условие, как наличие источника зажигания.
Под внешним источником зажигания понимается любое нагретое тело, обладающее запасом энергии, температурой и временем воздействия, достаточным для воспламенения горючей среды. Из этого следует, что не каждое нагретое тело способно воспламенить горючую смесь. Источником зажигания может явиться такое нагретое тело (при вынужденном воспламенении) или такой экзотермический процесс (при самовоспламенении), которые способны нагреть некоторый объём горючей среды до определённой температуры, когда скорость тепловыделения (за счёт реакции в горючей смеси) равна или превышает скорость теплоотвода из зоны реакции, при чём мощность и длительность теплового действия источника зажигания должны обеспечивать поддержание критических условий с течением времени, необходимого для развития реакции с формированием фронта пламени, способного к дальнейшему самопроизвольному распространению, то есть источники зажигания должны удовлетворять основным трём условиям.
В общем случае при оценке воспламеняющей способности внешнего источника теплоты необходимо исходить из следующих положений:
1) Температура источника теплоты Ти должна быть не менее температуры зажигания, необходимой для инициирования реакции между горючим веществом и окислителем:
Ти > Тз. (1)
2) Количество энергии, заключенное в источнике теплоты, должно быть больше или равно минимальной энергии зажигания Емин этой смеси:
Еи ^ Емин- (2)
3) Время теплового воздействия ти внешнего источника теплоты на горючую смесь должно быть не менее времени, необходимого для развития реакции с формированием фронта пламени, способного к дальнейшему самопроизвольному распространению:
Ти > Тинд (3)
Если хотя бы одно из указанных условий не выполняется, то источник теплоты не обладает воспламеняющей способностью и, следовательно, не является источником зажигания [2].
При проведении технологического процесса могут появляться источники теплоты непосредственно связанные с процессом, а также источники теплоты, появление которых не связано с нормальным функционированием производства. Потенциальных источников зажигания, которые могут иметь место на АЗС достаточно большое количество.
а) Газообразные продукты горения и искры двигателей.
Газообразные продукты горения и искры, образующиеся в двигателях внутреннего сгорания, могут стать источником зажигания. Это может произойти в том случае, если имеются прогары в выхлопных трубах автотранспортных средств, находящихся на территории АЗС с работающим двигателем и по близости есть горючие материалы или паровоздушная среда в пределах от ФНКпрп до ФВКпрп-
б) Открытый огонь при производстве огневых работ.
Открытый огонь при проведении огневых работ (резание металла, газоэлектросварка) представляет большую пожарную опасность, так как температура пламени при проведении огневых работ значительно превышает температуру пламени, горючих веществ в воздухе Так при сжигании ацетилена в воздухе температура пламени может достигать 3150 °С, при производстве электросварочных работ с использованием угольных электродов температура дуги составляет примерно 6000 °С.
в) Тепловые проявления электрической энергии.
К основным видам теплового проявления электрической энергии относятся искровые разряды статического электричества, проявления, связанные с нарушением работы электрооборудования, прямые удары молнии и ее вторичные воздействия. Все эти проявления, как правило, характеризуются высокой температурой, обладают значительной энергией и временем действия, и поэтому могут явиться источником зажигания.
На АЗС могут возникать искровые разряды статического электричества, так как там обращаются вещества, являющиеся диэлектриками (бензин, дизельное топливо). В технологическом процессе АЗС эти вещества способны накапливать заряды статического электричества. Эти заряды могут уходить в землю и нейтрализоваться, а могут накапливаться и создавать потенциалы, порой достигающие десятков тысяч вольт.
В технологическом процессе АЗС накапливанию высоких потенциалов и формированию искровых разрядов способствуют:
- отсутствие или неисправность заземляющих устройств;
- образование электроизоляционного слоя отложений на заземленных поверхностях;
- нарушение режима работы оборудования с увеличением скорости транспортировки веществ по трубопроводам, появлением на поверхности плавающих тел [3].
К тепловым проявлениям, возникающим при нарушении нормального режима работы электрооборудования относятся: короткие замыкания, перегрузки, большие переходные сопротивления, нагрев под воздействием вихревых токов.
Короткие замыкания - это не предусмотренные нормальными условиями работы замыкания через малое сопротивление между фазами или одной из фаз и нулевым проводом. Токи при коротких замыканиях могут достигать десятков тысяч ампер. Такие токи в незначительный промежуток времени выделяют большое количество тепла в проводниках, что приводит к воспламенению горючей изоляции, а также расплавлению металла и выбросу в окружающую среду искр, способных вызвать воспламенение горючих материалов и взрывоопасных смесей. Основная причина коротких замыканий - это нарушение изоляции в проводах, кабелях, машинах и аппаратах.
Прямые удары молнии и ее вторичные проявления также относятся к тепловым проявлениям электрической энергии. Прямые удары молнии - наиболее опасный вид воздействия. Температура искрового разряда молнии может достигать нескольких тысяч градусов. При непосредственном соприкосновении канала молнии с горючими смесями будет происходить мгновенное их воспламенение.
Вторичными воздействиями молнии являются:
- электростатическая индукция (наведение потенциалов на наземных предметах в результате изменения электростатического поля грозового облака);
- электромагнитная индукция (наведение потенциалов в незамкнутых контурах в результате быстрых изменений тока молнии);
- занос высоких потенциалов (перенесение высоких потенциалов в здания по внешним металлическим коммуникациям).
Основные причины повреждения технологического оборудования:
1) Образование повышенного или пониженного давления:
Повышенное либо пониженное давление в аппарате может образоваться по следующим причинам:
а) Нарушение материального баланса.
В свою очередь к нарушению материального баланса могут привести следующие причины:
- неравнозначная замена или нарушение нормального режима работы устройств, обеспечивающих подачу веществ в аппараты;
- увеличение сопротивления в технологических коммуникациях, по которым из аппарата отводятся горючие вещества;
- нарушение работы дыхательных устройств;
- переполнение аппаратов;
б) Нарушение теплового баланса;
К нарушению теплового баланса при эксплуатации технологического оборудования могут привести следующие причины:
- нарушение режима обогрева или охлаждения аппаратов;
- нарушение скорости экзотермических и эндотермических химических процессов;
- нарушение материального баланса;
- влияние внешних источников теплоты.
в) Нарушение процесса конденсации паров.
Нарушению процесса конденсации паров в аппаратах может способствовать:
- уменьшение или полное прекращение подачи хладогента;
- поступление хладоагента с более высокой начальной температурой;
- уменьшение коэффициента теплопередачи от пара к хладоагенту при сильном загрязнении теплообменной поверхности конденсаторов малотеплопроводными отложениями.
г) Подсоединение аппаратов с разным рабочим давлением.
Если аппарат работает при давлении, меньшем, чем давление питающего источника, то есть вероятность его повреждения при
- отсутствии или неисправности на соединительных линиях редуцирующих устройств и предохранительных клапанов;
- использовании для снижения давления обычной запорной арматуры.
д) Попадание в объем высоконагретых аппаратов легкокипящих жидкостей [4].
Вода или другая легкокипящая жидкость может попасть в высокотемпературные
аппараты вместе с поступающим продуктом, через не плотности в теплообменных элементах аппаратов, при конденсации водяного пара в период продувки аппаратов перед их пуском. Может произойти интенсивное испарение жидкости, что приведет к резкому увеличению давления.
В технологическом оборудовании АЗС повышенное либо пониженное давление может образоваться по следующим причинам:
- неисправность оборудования линии наполнения (неисправность запорной арматуры, засорение трубопровода линии наполнения);
- неисправность дыхательных устройств резервуаров;
- переполнение резервуаров при их заполнении;
- неисправность запорной арматуры линии выдачи;
2) Воздействие динамических нагрузок.
Рассмотрим основные виды динамических воздействий, которые могут привести к механическому повреждению технологического оборудования:
а) Вибрация технологического оборудования.
Наибольшая опасность от вибрации возникает в том случае, если число колебаний возмущающей силы по своему значению приблизится к числу собственных колебаний или будет отличаться в целое число раз. При этом возникает явление резонанса.
б) Гидравлические удары.
Гидравлический удар - явление, которое возникает в результате резкого торможения движущегося потока жидкости или газа. Чаще всего происходит при быстром закрывании или открывании запорной арматуры, а также при внезапном изменении направления движения потока. Вследствие этого могут происходить значительные повреждения технологического оборудования.
в) Внешние механические удары.
Могут происходить из-за неосторожной работы внутрицехового транспорта, а также при неосторожной работе инструмента ударного действия.
Технологическое оборудование АЗС может быть повреждено при действии на него следующих динамических нагрузок:
- гидравлические удары (при резком открывании и закрывании запорной арматуры)
- внешние удары (при ремонте оборудования)
3) Эрозия.
Одной из характерных причин повреждения технологического оборудования является эрозия. Эрозия - это механический износ материала стенок резервуаров и трубопроводов, вызванный воздействием движущейся среды. Частицы вещества, ударяясь о материал стенки, разрушают ее поверхностный слой, что приводит к уменьшению толщины стенки, образованию каверн, кратеров, бороздок и т.п. В результате такого износа может происходить локальное повреждение оборудования.
4) Коррозия.
Коррозия - химическое воздействие, приводящее к износу и разрушению стенок аппаратов и трубопроводов. Химический износ - уменьшение толщины или прочности стенок оборудования в результате химического взаимодействия материала с обращающимися веществами, или внешней средой [4].
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Алексеев М.В., Волков О.М., Шатров Н.Ф. Пожарная профилактика технологических процессов производств. М.: Дело, 2012. - 288 с.
2. Волков О.М, Проскуряков ГА. Пожарная безопасность на предприятиях транспорта и хранения нефти и нефтепродуктов, - М. : Недра 2011.- 316 с.
3. Баратов А.Н., Коралъченко А.Я., Кравчук Г.H. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения,- М.: Химия, 2012. - 441 с.
4. Горячев СА. Пожарная профилактика технологических процессов производств -М.: Дело, 2013.-360 с.
