125259 (Проектирование автомобильной газозаправочной станции сжиженным газом пропан-бутан), страница 7

Рис.7. Импульс волны давления при взрыве резервуара с перегретым СУГ при воздействии на него очага пожара, кПа·с

2.8 Возможная обстановка на объекте при воздействии теплового излучения от "огненного шара"

При возникновении крупномасштабного диффузионного горения массы СУГ поднимающегося над поверхностью земли ("огненный шар") опасность будут представлять:

• волна давления при сгорании газовоздушной смеси в открытом пространстве (последствия воздействия избыточного давления представлены в таблице 10);

• тепловое излучение (последствия воздействия теплового излучения на окружающие материалы представлены в таблице 8, на человека в таблице 9);

• быстрораспространяющееся открытое пламя;

• резкое повышение температуры;

• токсичность продуктов горения и термического разложения;

• осколки (части) разрушившихся резервуаров.

Опасные параметры достигнут критических для человека значений в течение нескольких секунд. В таких условиях эвакуация обслуживающего персонала невозможна.

Таблица 8

Материалы	q, кВт·м	Расстояние от центра "огненного шара" r, м
Древесина (сосна влажностью 12%)	13,9	0-113
Древесно -стружечные плиты (плотность 417 кг·м3)	8,3	0-135
Резина	14,8	0-110
Рулонная кровля	17,4	0-103
Сено, солома (при min влажности до 8%)	7	0-140

Таблица 9

Степень поражения	Доза теплового излучения, Дж/м2	Расстояние от центра “огненного шара” г, м
Ожог 1-й степени	1,2·105	101-125
Ожог 2-й степени	2,2·105	86-100
Ожог 3-й степени	3,2·105	85

Таблица 10

Степень поражения	Избыточное давление, кПа	Расстояние от разрушающегося резервуара, м
Полное разрушение зданий	100-54	1-14
50% разрушение зданий	53-29	15-20
Среднее повреждение зданий	28-13	21-34
Умеренное повреждение зданий (повреждение внутренних перегородок, рам, дверей и т.п.)	12-6	35-62
Нижний порог повреждений человека давлением	5-4	63-90
Малые повреждения (разбита часть остекления)	3	91-115

2.9 Расчет тепловых нагрузок при пожаре разлива сжиженных углеводородных газов

2.9.1 Интенсивность теплового излучения пожара пролива СУГ

где E_f - среднеповерхностная плотность излучения пламени кВт·м^-2 ,

E_f=43 кВт·м^-2 (при d= 40 м); φ_q -угловой коэффициент облученности; τ_пр -коэффициент пропускания атмосферы;

2.9.2 Эффективный диаметр пролива d, м

где F - площадь пролива, м².

2.9.3 Высота пламени Н, м

где m_выг - удельная массовая скорость выгорания топлива, кг·м^-2·сек^-1; ρ_в -

плотность окружающего воздуха, кгм^-3 ; g = 9,81 м·сек^-2 - ускорение свободного падения.

2.9.4 Угловой коэффициент облученности F_q:

2.9.5 Коэффициенты облученности для вертикальной и горизонтальной площадок, соответственно φ_v, φ_h:

где r - расстояние от геометрического центра облучаемого объекта, м; Н -высота пламени, м.

2.9.6 Коэффициент пропускания атмосферы:

где г - расстояние от геометрического центра облучаемого объекта, м; d -эффективный диаметр пролива, м.

Значение средне поверхностной плотности теплового излучения пламени E_f принимается на основе экспериментальных данных. Для некоторых жидких углеводородных топлив указанные данные приведены в таблице 7. Для диаметров очагов менее 10 м или более 50 м следует принимать величину E_f такой же, как для очагов 10 и 50 м, соответственно. При отсутствии данных допускается принимать величину E_f равной: 100 кВт·м^-2 для СУГ и 40 кВт·м^-2 для нефтепродуктов и для твердых материалов.

Среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени и массовая скорость выгорания углеводородов приведены в таблице 11.

Таблица 11

Топливо	Ef, кВт·м 2					mвыг кг ·м-2сек-1
	d=10м	d=20м	d=30м	d=40м	d=50м
СПГ (метан)	220	180	150	130	120	0,08
СУГ (пропан-бутан)	80	63	50	43	40	0,10
Бензин	60	47	35	28	25	0,06
Дизельное топливо	40	32	25	21	18	0,04
Нефть	25	19	15	12	10	0,04

Интенсивность теплового излучения q (кВт·м^-2 ) для пожара пролива СУГ приведена в таблице 12 и на рисунке 8.

Таблица 12

r	d	Fq	t	q
5	7,0	0,358	0,998	28,639
10	7,0	0,121	0,995	9,661
15	7,0	0,056	0,991	4,509
20	7,0	0,030	0,988	2,411
30	7,0	0,011	0,981	0,884
40	7,0	0,005	0,974	0,405
50	7,0	0,002	0,967	0,215
60	7,0	0,0016	0,961	0,126
70	7,0	0,001	0,954	0,080

Рис.8. Интенсивность теплового излучения при пожаре пролива СУГ, кВт/м²

2.10 Возможная обстановка на объекте при воздействии

теплового излучения при пожаре разлива

сжиженных углеводородных газов

При возникновении пожара розлива СУГ опасность будут представлять:

• Тепловое излучение (последствия воздействия теплового излучения на окружающие материалы представлены в таблице 13);

• Быстро распространяющееся открытое пламя;

• Резкое повышение температуры;

• Токсичность продуктов горения и термического разложения. Опасные параметры достигнут критических для человека значений в течение нескольких секунд. В таких условиях эвакуация обслуживающего персонала невозможна.

Таблица 13

Материалы	q, кВт-м	Расстояние от геометрического центра пролива г, м
Древесина (сосна влажностью 12%)	13,9	0-12
Древесно-стружечные плиты (плотность 417 кг·м-3 )	8,3	0-34
Резина	14,8	0-11
Рулонная кровля	17,4	0-9
Сено, солома (при min влажности до 8%)	7	0-46

3. Разработка противопожарных мероприятий

3.1 Мероприятия по обеспечению пожарной безопасности автомобильной газозаправочной станции

3.1.1 Мероприятия по снижению категории пожарной опасности автомобильной газозаправочной станции сжиженным газом

(пропан-бутан)

В настоящее время отсутствует нормативная база, регламентирующая снижение категории пожарной опасности наружных установок.

Мероприятия по исключению источников зажигания

Необходимо выполнить следующие мероприятия:

• Электроустановки должны быть смонтированы и эксплуатироваться в соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ), правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭ), Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей (ПТБ) и другими нормативными документами (ППБ 01-03);

• Электродвигатели, аппаратура управления, пускорегулирующая, контрольно-измерительная и защитная аппаратура, вспомогательное оборудование и проводки должны иметь исполнение и степень защиты, соответствующую классу зоны по ПУЭ, а также иметь аппараты защиты от токов короткого замыкания и перегрузок (ППБ 01-03);

• Установить приказом противопожарный режим на территории авто мобильной газозаправочной станции сжиженным газом (ППБ 01-03);

• АЗС следует оборудовать молниезащитой в соответствии с требованиями РД 34.21.122-87, но не ниже II категории (пункт 40 НПБ 111-98*);

• Система заземления АЗС должна отвечать требованиям ПУЭ и Правил защиты от статического электричества в производствах химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности (пункт 41 НПБ 111-98*).

3.1.2 Технические мероприятия

Необходимо выполнить следующие мероприятия:

• Технологические системы разместить таким образом, чтобы обеспечивались их целостность и работоспособность при воздействии на них возможных нагрузок (при движении и остановке транспортных средств, подвижках грунта и т.п.), определяемых проектом на АЗС (пункт 31 НПБ 111-98*);

• Защитить от повреждения транспортными средствами. На АЗС для заправки крупногабаритной техники (грузовые автомобили, автобусы, строительная и сельскохозяйственная техника и т.п.) крепление защитных устройств к блокам и контейнерам хранения топлива не допускается (пункт 32 НПБ 111-98*);

• На АЗС должны использоваться ТРК, обеспечивающие автоматическую блокировку подачи топлива при номинальном заполнении топливного бака транспортного средства. Топливораздаточные колонки рекомендуется оснащать устройствами, предотвращающими выход топлива при повреждении колонок (пункт 44 НПБ 111-98*);

• Резервуары и трубопроводы для топлива и его паров должны сохра- нять герметичность в течение не менее 10 лет при соблюдении тре- бований ТЭД на технологические системы (пункт 45 НПБ 111-98*);

• Резервуары для хранения топлива должны быть оборудованы системами контроля их герметичности (пункт 46 НПБ 111-98*);

• Резервуары для хранения топлива должны быть оборудованы системами предотвращения их переполнения, обеспечивающими при достижении 90%-го заполнения резервуара автоматическую сигнализацию (световую и звуковую) персоналу АЗС, а при 95%-м заполнении - автоматическое прекращение наполнения резервуара не более, чем за 5 сек. Если технологической системой предусмотрено прекращение наполнения резервуара топливом только в автоматическом режиме, то допускается вместо указанной сигнализации предусматривать сигнализацию об автоматическом прекращении наполнения при достижении 95%-го заполнения резервуара (пункт НПБ111-98*);

• Наполнение резервуаров топливом из АЦ должно осуществляться через трубопровод налива, проложенный подземно, и с исполь- зованием устройств, препятствующих распространению пламени по линии наполнения резервуара (пункт НПБ 11-98*);

• Линии выдачи топлива следует оборудовать обратными клапанами, которые должны открываться давлением или разряжением, создаваемыми насосами этих линий, и герметично закрываться при обесточивании указанных насосов (пункт 64 НПБ 111-98*);

• На АЗС следует предусматривать централизованное отключение электропитания. Технологические системы, наполнение резервуаров которых предусматривается посредством их насосного оборудова- ния, должны быть оснащены (независимо от автоматического выключения насосов) ручными выключателями электропитания этого оборудования, располагаемыми как в помещении оператор ной, так и у насосов или площадки для АЦ (пункт 72 НПБ 11-98*);

• Помещения АЗС должны оборудоваться автоматической пожарной сигнализацией с НПБ 110-03 (пункт 96 НПБ 111-98*);

• Между заправочными островками с СУГ, а также между ними и заправочными островками с другими видами топлива следует устраивать защитные экраны из негорючего материала (металл, бетон, кирпич) высотой не менее 2 м. Ширина защитных экранов должна превышать не менее чем на 0,5 м в обе стороны длину заправляемых транспортных средств, предусматриваемых проектом АЗС (пункт 13 НПБ 111-98*);

• Запорная трубопроводная арматура, применяемая на технологическом оборудовании, в котором обращается сжатый природный газ и пары СУГ, должна быть выполнена по классу В, жидкая фаза СУГ - по классу А герметичности затворов по ГОСТ Р 50430 (пункт19.9 НПБ 111-98*);

• Технологическая система должна обеспечивать возможность безопасного перекрытия любой вероятной утечки СУГ или их паров из резервуаров для хранения СУГ в окружающую среду, предот- вращающего образование за территорией АЗС локальных зон за- газованности с концентрацией указанных паров более 20% от ниж- него предела распространения пламени с вероятностью не выше 10^-6 в год. Указанное требование допускается выполнять следующим образом:

• Резервуары для хранения СУГ и их оснастка (патрубки, штуцеры, фланцы, заглушки и т.п.), имеющая сварные соединения, а также все разъемные соединения до первой запорной арматуры, обеспечи- вающей перекрытие места выхода СУГ и его паров из резервуаров, должны быть двустенными. Они должны быть оснащены системами постоянного контроля герметичности их межстенного пространства, обеспечивающими автоматическую сигнализацию (световым и звуковым сигналом) обслуживающему персоналу АЗС о разгермети- зации и автоматическое отключение компрессорного оборудования, прекращение операций по наполнению резервуаров топливом и выдаче его потребителю на всех технологических участках многотопливной АЗС (пункт 20.2 Приложения 6 НПБ 111-98*);

• Резервуары для хранения СУГ должны быть оснащены системой автоматического предотвращения превышения предельно допустимого уровня их заполнения, 85% их геометрического объема (пункт 20.5 Приложения 6 НПБ 11-98*).

3.1.3 Мероприятия по обеспечению безопасности людей