Обоснование дополнительных мер противопожарной защиты при отступлении от действующих норм

В настоящее время имеется очень ограниченное число научных работ, посвященных проблеме взрыве- и пожаробезопасности технологического оборудования с СУГ, так как эти исследования с каждым днем приобретают высокую коммерческую стоимость.

Единственным систематизированным источником информации в области обеспечения взрыво- и пожаробезопасности резервуаров с СУГ является обзор «Взрыво- и пожаробезопасность изотермических резервуаров для сжиженных углеводородных газов», подготовленный ведущими специалистами по пожарной безопасности заместителем начальника ГПС МВД РФ генерал-майором внутренней службы Молчановым В.П. и профессором Академии ГПС МВД РФ полковником внутренней службы Сучковым В.П.

Основываясь на материалах данного исследования представляется возможным сформулировать характер опасности при отступлении от того или иного нормативного требования пожарной безопасности и используя материалы данного обзора предложить компенсирующие меры противопожарной защиты.

Отступление № 1 – Резервуар с СУГ установлен наземно.

Основная опасность связана с возможность разгерметизации резервуара с СУГ с последующим образованием «огненного шара». В частности об этой опасности и мерах противопожарной защиты в обзоре приведена следующая информация.

Поведение технологического оборудования в условиях пожара.

Описаны две серии огневых испытаний горизонтальных стальных резервуаров объемом 4,85 м³, рассчитанных на максимальное рабочее давление 0,16 мПа. В обеих сериях резервуары, заполненные СУГ, подвергались воздействию пламени жидкого топлива, налитого в лоток шириной 60 см, окружающего со всех сторон испытуемый резервуар.

В первой серии резервуары были незащищенными. Их нагрев в пламени происходил чрезвычайно быстро: через 2-6 мин срабатывал предохранительный клапан, а через 7-12 мин наблюдался взрыв резервуара с образованием «огненного шара» горящего СУГ. Давление при разрыве составляло 2,4 – 3,9 мПа, а температура стенок 420-460°С.

Вторая серия опытов проводилась с резервуарами, которые были теплоизолированы минеральным волокном при толщине слоя 100 мм с защитой теплоизоляции стальной обшивкой толщиной 1 мм. Между теплоизоляцией и обшивкой был оставлен воздушный зазор в 30 мм. В этой серии опытов в течение 90 мин воздействия пламени резервуар не получил повреждений, а давление в нем не превышало 1,5 мПа. Следует отметить, что для обеспечения герметичности, прокладки в предохранительном клапане были заменены более термостойкими материалами. Вместо пербутана исполь-зовали витон, а вместо полиамида – тефлон.

Отмечается, что в Великобритании, начиная с 1980 года Исполни-тельный комитет по здравоохранению и технике безопасности проводит работу по изучению эффективности различных способов противопожарной защиты резервуаров с СУГ. Проведенные огневые опыты показали, что наиболее надежным и экономичным способом является орошение поверхности резервуара струями воды при интенсивности орошения не менее 9,6 л/мин·м². Опыты показали также, что попытка заменить водяное орошение теплоизоляцией оказалась безуспешной: при отсутствии орошения температура стенок резервуара при пожаре, хотя и медленнее, чем незащищенного, все же повышалась до опасных пределов, а в ряде случаев достигала 900°С.

Тип систем орошения зависит от вместимости резервуара. При вместимости до 56250 литров допускается использовать только орошение водой от ручных или лафетных стволов, доставляемых подразделениями пожарной охраны к месту пожара. При большей вместимости резервуар должен снабжаться стационарной системой водяного орошения. Для резервуаров вместимостью 112500 литров эта система должна быть автоматической. Такая же система должна быть на станции наполнения баллонов газом.

В Германии проведены огневые полигонные испытания с целью проверки эффективности существующих способов противопожарной защиты резервуаров со сжиженным газом. Огневому воздействию подвергались резервуары с огнезащитной облицовкой и орошаемые водой. В первом испытании опытный резервуар защищался двухслойным теплоизоляционным материалом из холстов минеральной ваты толщиной по 50 мм и наружным металлическим кожухом с воздушным зазором между ними в 30 мм. Во второй серии огневых испытаний резервуар орошался водой. В результате проведенных испытаний установлено, что при наличии слоя огнезащитной изоляции с коэффициентом теплопередачи не более 1,2 Вт/м-К при средней температуре 350 °С обеспечивается достаточная противопожарная защита резервуара со сжиженным пропаном в течение 90 мин. Способ защиты с применением оросительной установки, которая подает при орошении 100 л/мин² час воды, оказался неэффективным. Доказано, что для эффективной защиты резервуара требуется орошение с подачей 400 л/м² час воды (6,7 л/м² мин). При таком орошении в процессе огневого воздействия, продолжавшегося 90 мин, давление в резервуаре сохранилось в допустимых пределах, а температура стенок не превышала 100°С. Обращается внимание, что при практическом применении способа защиты с водяным орошением требуется своевременное обнаружение возникшего загорания, с последующим немедленным автоматическим или ручным включением оросительной установки.

Отступление № 2 – Площадка для АЦ с СУГ не оборудована системой отсоса паров СУГ, обеспечивающей подвижность паровоздушной среды в любой точке площадки и выброс паровоздушной среды через сбросную трубу.

Основная опасность связана с возможность быстрого образования зон взрывоопасных концентраций на открытой площадке. В частности об этой опасности и мерах противопожарной защиты в обзоре приведена следующая информация.