4. Анализ возможности появления характерных технологических
Таблица 4.1. Классификация источников зажигания.
Природа и вид источников зажигания
Место возникно-
вения Место проявления Внутри снаружи Внутри снаружи
Естественные Атмосферное электричество:
Прямые удары - + + +
Вторичные удары + + + +
Производственные Электроустановки:
Привод механизмов - + - +
Подогрев - - - -
Освещение - + - +
Статическое электричество + - + -
Самовозгорание:
Пирофоров + - + -
Теплоизоляции - + - +
Механические искры при:
Основных операциях + - + -
Вспомогательных операциях + + + +
Разрушении металла + + + +
Огневые
Огневые устройства - - - -
Ремонтные работы + + + +
Неосторожное обращение с огнем - + + +
Умышленный поджог - + - +
Пожар и взрыв Пожар внешний:
Излучение - + + +
Конвекция - + + +
Искры - + + +
Взрыв внешний:
Разлет осколков - + + +
Ударная волна - + + +
4.1. Оценка опасности первичных и вторичных проявлений атмосферного электричества
Основными источниками зажигания при хранении нефтепродукта на нефтебазе являются теплота прямых ударов молнии, разрядов статического электричества, искр механического происхождения, самовозгорание пиро- форных отложений, а также искр пусковой, регулирующей аппаратурыб электроприводов задвижек и другого электрооборудования.
Более 80% пожаров от молний со взрывом в газовом пространстве ре- зервуаров с нефтепродуктами происходит в июне – июле на нефтебазах.
Для защиты резервуаров от ударов молнии на них предусмотрены молниеприемники. Однако при устройстве молниезащиты надо учитывать, что опасность воспламенения горючей смеси внутри резервуара может на- ступить гораздо раньше (до проплавления металла), когда стальной лист крыши резервуара прогреется до температуры самовоспламенения.
Подземные резервуары (класс зоны В – 1 Г) от прямых ударов молнии защещены отдельно стоящими молниеотводами. В зону их защиты включается пространство, ограниченное параллепипедом высотой 5 м над дыхательными клапанами с основанием, отстоящим от стенок крайнего резервуара на 40 м в каждую сторону, а высота зоны равна высоте газоотводной трубы плюс 5 м.
Значительное число пожаров на резервуарах с нефтепродуктами произошло не от прямых ударов молнии, а от вторичных проявлений атмосферного электричества. Индуцированные заряды в непосредственной близости от места прямого удара могут достигать опасного градиента потен- циалов, сопоставимого с градиентом прямого удара.
Вывод: Опасность разрядов атмосферного электричества на железнодорож- ной эстакаде предупреждается полным прекращением процессов слива и налива нефтепродуктов во время грозы с последующим герметичным закрытием люков вагонов – цистерн, находящихся на путях железнодорожной эстакаде.
4.2. Оценка опасности образования статического электричества
Наполнение резервуаров является наиболее опасной операцией, при которой в результате интенсивного перемешивания поступаещего резервуара нефтепродукта потенциал образующихся зарядов статического электричества может достигать максимального значения. Поэтому наполняют резервуары под слой жидкости с применением устройства обеспечивающих односторон- ненаправленное горизонтальное вращение нефтепродукта (для снижения турбулентности), ограничивают скорость закачки.
Устройства для ручного замера уровня и отбор проб осуществляют через определенное время после закачки, когда пройдет естественное рассеи- вание (релаксация) накопившихся в жидкости зарядов.
Например: при удельном электрическом сопротивлении поступающей в резервуар жидкости более 1011Ом.м, то названные выше ручные операции проводят не менее, чем через 20 минут после закачки при неподвижном уровне жидкости в резервуаре.
Вывод: для уменьшения электризации жидкости при ее движении по наполнительному трубопроводу необходимо использовать релаксационные емкости, представляющие собой расширенные участки трубопроводов,
жидкости в продольном направлении установлены заземленные металличе- ские пластины и натянутые струны.
На железнодорожной эстакаде нижний слив и особенно нижний налив снижает опасность образования зарядов статического электричества. При верхнем наливе (если нижний невозможен) наконечник шланга опускают до дна цистерны так, чтобы налив с самого начала осуществлялся под слой жидкости без образования падающей струи. На величину электростатического потенциала большое влияние оказывают условия транспортирования нефтепродукта, в частности скорость движения и материал трубопровода. В связи с этим положительный результат дает ограничение скорости жвижения жидкости.
Рис.4.2.1. Изменение потенциала при движении бензина:
1 – стальная труба;
2 – свинцовая труба;
3 – резиновый шланг.
Вывод: для предупреждения накапливания зарядов статического электриче- ства все технологическое оборудование необходимо заземлить. Ре- зиновые сливо-наливные шланги с металлическими наконечниками
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
0 0.2
0.5 0.7 0.9 1.1 1.3 1.5
1.5 2
2.5
2.9 3.1 3.25 3.4 3.5
0.5 1
1.5 2 2.5
33.5 4
0 1 2 3 4
потенциал, кВ
скорость движения, м/с
заземлены проволкой или металлическим тросиком, обвивающим шланг по всей длине. Для улучшения отвода электрических зарядов необходимо использовать сливо-наливные рукава с внутренним слоем из маслобензостойкой резиной с повышенной электропрово- димостью.
4.3. Оценка опасности образование искр механического происхождения Предупреждение опасности источников зажигания, связанных с рабо- той тепловозов, обеспечивают ограничением их маневров на территории же- лезнодорожной эстакады. Во время слива-налива нефтепродукта недопуска- ются маневровые работы и подача другого маршрута на свободный путь эс- такады.
Для предупреждения образования искр механических ударов и трение цистерны под слив, и налив необходимо подавать и отводить плавно, без толчков и рывков. На территории эстакады для торможения и фиксации цис- терн применяют деревянные прокладки из меди. Не допускать удары при подключении (отключении) сливоналивных приборов цистерн и сливо- наливным установкам эстакады, при закрытии крыжек люков цистерн (они снабжены деревянными подушками с потайными болтами) и других операциях.
Для предупреждения механических искр, образующихся при выполнении ручных операций, например, при погрузке и разгрузке жидкостей в таре, ремонте оборудования, замере уровня и отбора проб нефтепродукта из резервуара и т.п, необходимо пользоваться искробезопасным инструментом и приспособлениями.
При ручном отборе проб нефтепродукта и ручном замере его уровня через замерный люк на крыше резервуара неоднократно происходят взрывы и пожары. При ручном выполнении этих операций с крыши резервуара требования охраны труда иногда не обеспечиваются по всем трем ее компонентам (ТБ, прмышленная санитария и пожарная безопасность). Для отбора пробы или замере уровня, необходимо чтобы человек с пробоотборной посудой и замерной лентой поднялся по крутой лестнице и находился на крыше резервуара. При отборепробы или замере уровня нефтепродукта через открытый замерный люк в близи дыхательных клапанов резервуара человек попадает во вредную для дыхания загазованную атмосферу. При открытии и закрытии крышки замерного люка могут быть высечены механические искры, а при опускании и поднимании замерной ленты или пробоотборной посуды на шнуре могут заряды статического электричества, способные послужить источником зажигания.
4.4 Оценка опасности образования пирофорных соединений
Самовозгорание сульфидов железа – одна из характерных причин по- жаров промысловых резервуаров с теплыми бензинными дистилятами.
Сульфиды образуются в местах контакта нефтепродукта с металлическими (стальными) конструкциями, то есть внутри резервуаров. Поэтому пожар ыот самовозгорания сульфидов железа, как правило, начинается со взрыва внутри резервуара. После подрыва крыши окислени сульфида железа ускоряется, и он становится довольно мощным источником зажигания.
На одном из нафтеперерабатывающих заводов неоднократные случаи самовозгорания сернистого железа происходили в резервуарах с бензином- дистилятом при следующих обстоятельствах: днем, при солнечной погоде;
при температуре прогретого бензина от 50 до 800С; при наличии сквозных отверстий от коррозии в крыше и длительной эксплутации резервуаров без очтстки; в случаях, когда моменту самовозгорания и взрыва предшествовала операция откачки бензина.
Сернистые соединения железа образуются в результате химического взаимодействия сероводорода или свободной серы со стальными стенками резервуаров. Наиболее активным по склонности к самовозгораниям является закисный сульфид железа окисление сульфидов начинается с того, что подсыхающая поверхность соприкасается с кислородом воздуха, при этом температура постепенно повышается, появляется голубой дымок, а затем небольшое синее пламя. В результате этого отложения способны разогреться до температуры 600 – 7000 С, это достаточно для воспламенения горючей смеси в газовом пространстве резервуара.
1) На основании исследования процессов образования и самовозгорания сульфидов железа разработаны соответствующие правила безопасности для работ по очистке резервуара от сульфидов и подготовке к ремонту резервуаров из под нефтепродуктов.
4.5. Оценка опасности образование искр электрооборудования
Технический прогресс нефтебаз идет по пути увеличения объема резервуаров, диаметра труб, скоростей перекачки, интенсификации всех технологических процессов и вспомогательных операций. Для повышения производительности труда и исключения опасных ручных операций в соответствии со СНиПом 2.11.03 – 93 “Склады нефти и нефтепродуктов.
Противопожарные нормы” на нефтебазе предусмотрена механизация и частичная автоматизация технологических процессов. В частности, применяют электропроводные задвижки с дистанционным управлением из операторской, дистанционные уровнемеры с установкой вторичных приборов.
Механизация и автоматизация технологических процессов нефтебазы связана с насыщением резервуарных порков электроустановками различного назначения и исполнения. Если предусматриваемые меры безопасности
недостаточны, то это приводит к увеличению возможности образования горючей среды и появлению дополнительных источников зажигания внутри технологического оборудования и на территории резервуарного парка.
В мае 1992 года в резервуарном парке одной из перевалочных нефтебаз произошло почти одновременно два взрыва. В период, предшествующий взрыву, дежурная бригада переключала электрические задвижки, которыми управляли с диспетчерского пункта через будку контрольно измерительных приборов и автоиатики (КИПиА). В результате взрывов была разрушена будка КИПиА. частично разрушено покрытие на манифольдном колодце, а в радиусе примерно 0,5 киллометров частично выбиты стекла в окнах зданий. После взрыва горели пары нефти, выходящие из дыхательной аппаратуры, а также неплотности в отдельных местах у люков и по периметру нескольких резервуаров. Шесть механических и гидравлических клапанов (из восьми) на резервуаре расплавились, но внутрь резервуаров пламя не проникло. Пожар был успешно ликвидирован пожарными подразделениями и персоналом нефтебазы.
Причина взрыва была связана с интенсификацией основных технологических процессов на нефтебазе, увеличением объемов перекачки, а также с некоторыми изменениями в технологической схеме нефтебазы. В результате выделения большого колличества концентрированных паров бензина через дыхательную аппаратуру при штилевой погоде произошло скопление паров в пониженных местах в районе разделочного резервуара, в том числе в будке КИПиА, где имеются электрические источники зажигания (магнитные пускатели, открытые электроконтакты). Для предотвращения подобных случаев было предложено выполнить все будки КИПиА и операторные с подпором воздуха и по возможности перенести их за пределы взрывоопасной зоны.
5. Анализ опасности растекания нефтепродуктов на территории