Документ (1225581), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

При горении твердых и жидких материалов некоторое количество тепла, выделяющегося в зоне горения, воспринимается горящими материалами. Часть этого тепла затрачивается на испарение и разложение материалов и с парами и газами поступает обратно в зону горения. Другая часть тепла затрачивается на нагревание горящих материалов и содержится в них. Таким образом, тепло поддерживает непрерывный процесс горения и определяет его скорость. Если это тепло отнять от горящих матери­алов, то горение прекратится. На этом принципе основано прекращение горе­ния водой.

При горении бензина в резервуарах доля тепла, передаваемого из зоны го­рения конвекцией, составляет 57-62% всего выделившегося в ней тепла, а. при горении штабелей пиломатериалов 60-70%. Остальное тепло (30-40%) переда­ется из зоны горения, излучением [13]. Так как это тепло вызывает распространение пожара на значительных расстояниях от зоны горения и препятствует действи­ям подразделений по тушению, то все защитные мероприятия на открытых по­жарах сводятся в основном к экранированию материалов и ствольщиков. На внутренних пожарах тепло передающееся излучением, обычно состав­ляет небольшую величину, так как площадь проемов в здании, через которые возможно излучение, и интенсивность излучения пламени через дым невели­ки. Направление передачи тепла излучением может не совпадать с направле­нием передачи тепла конвекцией, поэтому зона теплового воздействия на по­жарах часто состоит из участков, где воздействует только тепло излучения или только тепло продуктов сгорания, и участков, где оба вида тепла воздействуют совместно.

С учетом значения каждой входящей в тепловой баланс пожара вели­чины проводятся мероприятия, препятствующие развитию пожара и спо­собствующие его тушению (вскрытие конструкций ближе к зоне горения и выпуск нагретого дыма, охлаждение горючих материалов, металлических конструкций и технологических аппаратов, защита ствольщиков от лучис­той теплоты и т.д.).

Третьей зоной считается зона задымления. Зона задымления на некоторых пожарах включает в себя всю или часть зоны теплового воздействия. Одним из явлений, характеризующих развитие пожара, является выделение продуктов сгорания. Продукты сгорания с имеющимися в них твердыми частицами называются дымом. Поскольку в условиях пожара дыма в чистом виде, то есть без примеси воздуха, не бывает, то под понятием дым в широ­ком смысле понимается смесь воздуха с продуктами сгорания и имеющимися в них твердыми частицами. На пожарах чаще всего горят органические материалы, состоящие из угле­рода, водорода и кислорода (древесина, бумаги, ткани; бензин, керосин, нефть). Поэтому основными компонентами дыма являются азот, кислород, углекислый газ, пары воды, окись углерода и свободный углерод в виде мельчайших части­чек (сажи). При горении и разложении материалов, которые, кроме углерода, водорода и кислорода, содержат еще азот, серу, хлор и фтор, в составе дыма мо­гут находиться окиси азота, хлористый водород, сернистый газ, сероводород, а также фосген, синильная кислота и другие токсические вещества.

Большим препятствием при тушении пожаров являются твердые частицы полного или неполного сгорания, которые не редко настолько снижают ви­димость в зоне задымления, что даже при наличии мощных источников света невозможно различать довольно крупные предметы на расстоянии нескольких десятков сантиметров. Особенно плотное задымление бывает при горении ве­ществ с большим коэффициентом химического недожога, таких как нефтеп­родукты, резина, каучуки, шерсть, хлопок, большинство пластиков и пластмасс. Большое количество твердых частиц выделяется при горении щелочных, ще­лочноземельных металлов и их сплавов. Плотность дыма определяется по коли­честву твердых частиц, содержащихся в единице его объема, и измеряется в г/м³. Плотность дыма на пожарах в основном зависит от интенсивности газооб­мена и весового количества твердых частиц в единице объема продуктов сгора­ния, образующихся при сгорании единицы массы вещества.

О степени задымления можно судить не только по плотности дыма, но и по процентному содержанию продуктов сгорания в объеме помещения, т. е. по кон­центрации дыма.

Большая концентрация продуктов сгорания и малый процент кислорода в помещении является одним из существенных факторов, характеризующих за­дымление и представляющих серьезную опасность для человека.

Граница зоны задымления определяется по одному из трех пока­зателей: по наименьшим опасным концентрациям токсических компонентов, по дыму слабой плотности или по концентрации кислорода в дыме, которая не должна быть ниже 16% по объему. При горении опасной зоной следует считать все пространство, где наблюдается видимое присутствие дыма [13].

Зона горения, а также зоны теплового воздействия и задымления на каждом пожаре различны как по своим размерам, форме, так и по характеру протекания одних и тех же явлений. Параметров, характеризующих величину различных зон и интенсивность протекающих в них явлений очень много. Параметры пожара не постоянны и изменяются с течением его фаз.

Первая фаза пожара характеризуется тем, что при повышении среднеобъемной температуры до 200°С расход приточного воздуха увеличивается, а затем постоянно снижается (закрытые помещения). В зависимости от условий газообмена состава и способа распределения пожарной нагрузки в помещении или на открытом пространстве время развития первой фазы колеблется. К концу первой фазы резко возрастает температура в зоне горения, пламя распространяется на большую часть горючих материалов и конструкций, стремительно увеличивается высота факела, значительно уменьшается концентрация кислорода и соответственно увеличивается концентрация оксида и диоксида углерода и других продуктов сгорания, температура достигает максимума.

В течение второй фазы пожара в связи с ростом температуры наступают пределы огнестойкости некоторых конструкций (прогрев, образование сквозных трещин, обрушение), от тепловой радиации возникает угроза распространения пожара на соседние здания и сооружения. Создаются наиболее опасные условия для людей, находящихся в горящем здании вследствие быстрого распространения огня в смежные помещения и вышележащие этажи, а также накопления токсичных продуктов сгорания.

При третьей фазе пожара скорость выгорания материалов резко падает, и начинается процесс догорания и тления деревянных конструкций, предметов домашнего обихода, тканевых и обивочных материалов. Температура среды длительное время остается высокой. В период охлаждения могут разрушиться отдельные конструкции здания, например навесные панели.

Разрушение конструкций, также, нередко связано с возникновением взрыва перед началом пожара. Взрывом называется быстропротекающий физико-химический процесс, проходящий со значительным выделением энергии в небольшом объёме за короткий промежуток времени и приводящий к ударным, вибрационным и тепловым воздействиям на окружающую среду вследствие высокоскоростного расширения продуктов взрыва. Единого мнения о том, какие именно химические процессы следует считать взрывом, не существует. Это связано с тем, что высокоскоростные процессы могут протекать в виде детонации или дефлаграции (медленного горения). Детонация отличается от горения тем, что химические реакции и процесс выделения энергии идут с образованием ударной волны в реагирующем веществе, и вовлечение новых порций взрывчатого вещества в химическую реакцию происходит на фронте ударной волны, а не путём теплопроводности и диффузии, как при медленном горении. Различие механизмов передачи энергии и вещества влияют на скорость протекания процессов и на результаты их действия на окружающую среду, однако иногда наблюдаются самые различные сочетания этих процессов и переходы горения в детонацию и обратно. В связи с этим обычно к химическим взрывам относят различные быстропротекающие процессы без уточнения их характера.

Возникновение взрыва и горения невозможно без присутствия горючего вещества в виде твёрдых материалов, жидкостей или газообразных веществ. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов – совокупность свойств, характеризующих их способность к возникновению и распространению горения. Объекты на которых производятся, транспортируются, хранятся, используются пожаровзрывоопасные вещества или продукты приобретающие при определённых условиях их свойства, создающие реальную угрозу возникновения чрезвычайной ситуации, относятся к пожаровзрывоопасным объектам. В это число входят предприятия угольной промышленности, предприятия газовой промышленности, предприятия деревообрабатывающей промышленности, предприятия по производству боеприпасов, взрывчатых веществ, порохов и твёрдотопливных ракетных двигателей, предприятия нефтяной промышленности, а именно: газовые и нефтяные скважины, морские нефтедобывающие платформы, нефтеперерабатывающие заводы.

1.2 Анализ пожаров на предприятиях по переработке нефти

Наиболее пожаровзрывоопасными объектами в отрасли нефтепереработки принято считать резервуарные парки, сливные, наливные эстакады, насосные системы. Связано это с тем, что работа там ведётся с легковоспламеняющимися жидкостями, газами и их парами.

В 2014 году количество происшествий на НПЗ в России, по данным опубликованным в средствах массовой информации, достигло двадцати. Так, например, на крупнейшем заводе «Рязанской нефтеперерабатывающей компании» произошло возгорание на железнодорожной эстакаде налива нефтепродуктов, загорелось несколько цистерн, площадь пожара составила 100 м². Обошлось без жертв и пострадавших [21].

21 мая в товарно-сырьевом цехе Комсомольского нефтеперерабатывающего завода возникло горение. Тогда погиб один человек, а площадь горения составила 50 м² [21].

15 июня на установке газофракционирования Ачинского НПЗ произошла разгерметизация шлёма колонны со взрывом и последующим возгоранием, площадь пожара составила 400м², на месте происшествия работали 107 человек и 28единиц техники, число погибших - 8 человек, по оценке страховой группы «Allianz» материальный ущерб составил порядка 30 миллиардов рублей [22].

В мировой практике чрезвычайные ситуации на нефтепереработке далеко не редкость, в таблице 1.1 представлены аварии в различных странах [9]:

Таблица 1.1

Данные о чрезвычайных ситуациях на нефтеперерабатывающих заводах

Анализ последствий произошедших аварий показывает, что наиболее опасными по своим последствиям являются взрывы парогазовых облаков и пожары крупных проливов.

В таблице 1.2 приведены прямые экономические потери от крупных аварий на НПЗ США за 25 лет. Совокупные потери от этих аварий за указанный период составили около 1,66 миллиардов долларов США [9] (при средних потерях от одной крупной аварии - 58 миллионов долларов США).

Таблица1.2

Экономические потери от крупных аварий на предприятиях по переработке нефти в США

Характеристики

Список файлов ВКР