Анализ пожарной опасности и разработка мероприятий направленных на обеспечение пожарной безопасности и технологического процесса хранения нефтепродуктов на нефтебазе (на примере ООО «СО «Тверьнефтепродукт» г. Тверь)
ВВЕДЕНИЕ 3
ТЕРМИНЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ 9
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ 10
1 Анализ причин возникновения пожаров на нефтебазах 11
1.1 Анализ отечественных и зарубежных источников пожарной
опасности нефтебаз 11
1.2 Общие сведения о предприятии 19
1.3 Анализ пожарной безопасности в резервуарном парке 23
2 Теоретические исследования и разработка научно-технического
проекта обеспечения пожарной безопасности 33
2.1 Методы оценки определения пожарного риска 33
2.2 Расчет сил и средств тушения пожара 52
2.3 Разработка научно-технического проекта обеспечения пожарной
безопасности 60
3 Экспериментальные исследования, подтверждающие повышение
уровня обеспечения пожарной безопасности и технологического процесса хранения нефтепродуктов на нефтебазе 66
3.1 Исследование в форме математического моделирования
процессов при перекачке жидкости 66
3.2 Комплекс неотложных мероприятий по повышению
устойчивости объекта к возникновению и развитию пожара 76
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 78
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 80
Приложение А Схема расположения объекта на местности 85
Приложение Б Схема расстановки сил и средств осуществления проведения пенной атаки 86
Приложение В Резервуар для аварийного слива топлива 87
Масштаб негативны социально — экономических последствий техногенных аварий и пожаров ставит проблему предупреждения чрезвычайных ситуаций. Обеспечение безопасности населения, хозяйственных объектов и окружающей среды актуальные вопросы современности.
Особую опасность для пожаров представляют промышленные предприятия, действующие в пределах плотной застройки населенных пунктов [29].
В настоящее время российская нефтяная промышленность играет значительную роль в экономике нашей страны, составляя значительную часть ВВП и значительную долю налоговых поступлений. Отсюда следует, что развитие совершенствования этой отрасли крайне необходимо. В то же время основной задачей нефтяной промышленности является извлечение, хранение и подготовка больших объемов нефти, которая является чрезвычайно горючим веществом. Высокая пожарная опасность нефти обуславливает высокую возможность пожара при возникновении тех или иных чрезвычайных ситуаций, а также высокую скорость развития пожара на территории нефтедобывающего предприятия. Наличие больших объемов ЛВЖ и ГЖ на небольшой площади предполагает возможность возникновения крупных пожаров и взрывов с тяжелыми последствиями, приводящими к большим экономическим потерям, экологическим катастрофам и, самое главное, к многочисленным жертвам среди населения [35].
Существует 3 причины, очень высокой пожарной опасности нефтедобывающих предприятий в нашей стране. Во-первых, происходит быстрое применение современных, более продуктивных методов добычи, хранения и подготовки нефти. Во-вторых, добыча нефти организована в северных регионах нашей страны и на континентальном шельфе в северных
широтах. Эти два фактора требуют применение новейших и самых современных методов предупреждения и защиты от возникновения пожара на объектах нефтяной промышленности. Ситуация осложняется наличием третьего фактора - устаревшей нормативно правовой базы состояния защищенности объектов на этих объектах отрасли. Огромное количество документов были разработаны в семидесятые - восьмидесятые годы двадцатого века и не учитывают, как новейшие разработки, полученные в последние годы, так и методы современной добычи, хранения и подготовки нефти.
При формировании современной конструкции емкостей для хранения нефтепродуктов выделяются два фактора, имеющих существенное значение для предотвращения опасности в промышленности от пожаров. Первый фактор — значительное увеличение объема отдельных резервуаров и второй фактор — изменение конструкции резервуаров, связанное с их геометрическими пропорциями.
Самый большой объем резервуаров, эксплуатируемых в нашей стране, составляют сто тысяч кубометров. В настоящее время рассматривается вопрос о строительстве резервуаров объемом до ста двадцати тысяч кубометров. Если диаметр резервуара в 50000 м3 составляет около шестидесяти метров, то резервуар в 120000 м3 имеет диаметр около девяноста метров, а площадь зеркала составляет 2800 м2 и 6900 м2 соответственно [31].
Фактический анализ по тушению пожаров в резервуарах и на нефтебазах показывает, что все пожары были потушены с помощью мобильной пожарной техники. Как показывает практика, системы пожаротушения отключаются при первом возникновении пожара или взрыва. Поэтому впервые 30 минут, тушения пожара осуществляется личным составом с помощью водяных стволов.
В настоящее время в России сотни тысяч резервуаров эксплуатируются на производственных объектах, расположенных в пределах плотной застройки населенных пунктов или граничащих с природными объектами, в связи, с чем они относятся к группе особо опасных предприятий.
Пожарная безопасность и мероприятия, направленные на состояние защищенности объекта от пожара на производстве, являются одной из основных задач, руководителей предприятий. Освоение новых технологических процессов, изменения технологии производства зачастую сопровождается повышением их пожарной опасности.
Актуальность и научная значимость настоящего исследования
Аварийные ситуации и пожары при транспортировке нефти и её продукции возникают, как правило, в местах перелива и перекачки из одних ёмкостей в другие. Последствия таких аварий наносят значительный экономический ущерб, экологический вред окружающей среде и сопровождаются человеческими жертвами. Решение проблемы исключения подобных аварий или разработка проектов, позволяющих снизить уровень их возникновения, является актуальным в настоящее время в нефтегазовой промышленности.
Научная значимость исследования заключается в разработке устройства аварийного слива нефтепродуктов. Разработки критериев анализа, причин пожаров на предприятиях нефтепереработки. Выявление наиболее распространенных причин и разработок мероприятий по повышению эффективности тушения пожаров резервуарных парках.
Объект исследования: процесс перелива или перекачки нефти в резервуарном парке ООО «Сбытовое объединение «Тверьнефтепродукт».
Предмет исследования: устройства и конструкции емкостей для аварийного слива топлива и аппаратуры управления аварийным сливом.
Цель исследования: снижение уровня возникновения аварийных ситуаций и повышение безопасности в резервуарном парке. На основе разработки проекта, оснащения сливо-наливной эстакады подземной цистерной для аварийного слива топлива и аппаратурой управления аварийным сливом.
Гипотеза исследования состоит в том, что если: осуществить разработку мероприятий по усовершенствованию дополнительных противопожарных мероприятий, то повысится безопасность предприятия, объектов экономики и природы, которые могут оказаться в зоне опасного воздействия гидродинамической волны и сопутствующих ей опасных факторов пожара.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- проанализировать отечественные и зарубежные источники пожарной опасности нефтебаз;
- провести анализ пожарной безопасности в резервуарном парке ООО «Сбытовое Объединение «Тверьнефтепродукт»;
- разработать методы оценки определения пожарного риска;
- произвести расчет сил и средств тушения пожара в резервуарном парке ООО «Сбытовое Объединение «Тверьнефтепродукт»;
- разработать научно-технический проект обеспечения пожарной безопасности и технологического процесса хранения нефтепродуктов па нефтебазе;
- провести экспериментальные исследования в форме математического моделирования процессов при перекачке жидкости;
- разработать комплекс неотложных мероприятий по повышению устойчивости объекта к возникновению и развитию пожара.
Теоретико-методологическую основу исследования составили: экономические, фундаментальные, научно - технические аспекты пожарной безопасности, отраженные в работах отечественных исследователей (Дорошенко Ф.Е., Житенева В. В., Зайченко Н. В., Казаков М. В., Кутателадзе С. С., Кутепов М. А., Лавров Н. В., Швырков С. А.).
Нормативные, правовые, законодательные документы РФ, в области пожаротушения на предприятиях переработки и хранения нефти.
Для обоснования поставленных вопросов проанализировано большое количество теоретических исследований. В работе использованы проведения русских исследований. В работе использованы проведения отечественных авторов, также рассматривались научные труды зарубежных ученых.
Базовыми для настоящего исследования явились также: законы гидравлики, на основе которых, обеспечивается быстрый перелив нефтепродуктов.
Методы исследования: в ходе работ над теоретической частью диссертации были использованы следующие методы: наблюдение и сравнение, сбор данных.
В практической части исследования был использован метод математического моделирования.
Опытно-экспериментальная база исследования Общество с ограниченной ответственностью «Сбытовое объединение «Тверьнефтепродукт».
Научная новизна исследования заключается в разработке технологического устройства, предназначенного для отбора топлива из аварийного резервуара.
Теоретическая значимость исследования заключается в: возможности использования результатов исследований в деятельности Сбытового Объединения «Тверьнефтепродукт». Выводы и результаты исследования могут быть использованы на различных объектах в субъектах Российской Федерации.
Практическая значимость исследования заключается в разработке устройства предназначенного для аварийного слива нефтепродуктов. Разработки критериев, анализа, причин пожаров на предприятиях нефтепереработки, с выявлением наиболее распространенных. Разработка мероприятий по повышению эффективности тушения пожаров резервуарных парках.
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечивались:
Основные положения, выводы, сформулированные в диссертации, подкреплены фактическими данными, наглядно представлены в приведенных таблицах и рисунках.
Материалы диссертации рассматривались и обсуждались на кафедре «Управление промышленной и экологической безопасностью» (ТГУ, г. Тольятти).
Личное участие автора в организации и проведении исследования состоит в выполнении теоретических и экспериментальных исследованиях, а также разработки проекта устройства, предназначенного для аварийного слива нефтепродуктов.
Апробация и внедрение результатов работы велись в течение всего исследования. Его результаты докладывались на следующей конференции:
- научно-практическая конференция «Инновационные технологии - 2019», состоявшаяся 15 июня 2019 года, в городе Пермь.
На защиту выносятся:
- разработанный научно-технический проект обеспечения пожарной безопасности и технологического процесса хранения нефтепродуктов на нефтебазе;
- разработанный план расстановки сил и средств осуществления проведения пенной атаки на случай возникновения возгорания в резервуарном парке.
Структура магистерской диссертации. Работа состоит из введения, 3 разделов, заключения, содержит 8 рисунков, 25 таблиц, список использованной литературы (37 источника), 3 приложения. Основной текст работы изложен на 77 страницах.
Общество с ограниченной ответственностью « Сбытовое Объединение «Тверьнефтепродукт» относится к объекту повышенной пожарной опасности, обусловленной концентрацией на его территории значительного количества горючей жидкости (в основном нефтепродуктов) в резервуарном парке, железнодорожных цистернах, трубопроводах и индивидуальных контейнерах.
Пожары в резервуарах и нефтебазах наносят большой материальный ущерб, требует привлечения и использования большого количества сил и средств подразделений пожарной охраны, запаса огнетушащих веществ.
В соответствии с принципами пожарной безопасности, требованиями действующих правил и норм, а также анализом статистических данных о пожарах и авариях на нефтебазах разработаны варианты развития чрезвычайных ситуаций.
В диссертации анализируются причины возникновения пожаров на нефтебазе.
Проведенный анализ позволил спрогнозировать последствия чрезвычайных ситуаций в резервуарном парке хранения нефтепродуктов. Выбрать вариант с наиболее тяжелыми последствиями по воздействию опасных факторов аварии и пожара на персонал объекта, производственные здания и сооружения, а также природные объекты.
Определены методы определения пожарной опасности.
Рассмотрена возможность аварии на нефтебазе, вызванной разливом бензина при полной разгерметизации резервуара с легкими нефтепродуктами, как наиболее опасной, так как она может полностью разрушить резервуары с нефтепродуктами с повреждением технологического оборудования. Не исключено, что нефтебаза и близлежащие дома, примыкающие к нефтебазе, могут быть незначительно повреждены.
Произведен расчет сил и средств тушения пожара на Сбытовом объединение «Тверьнефтепродукт». Для тушения условного пожара и проведения аварийно - спасательных работ сил и средств подразделений ГПС г. Тверь будет недостаточно. Необходим сбор резервных смен и привлечения сил и средств Межрайонного плана.
Произведен расчет сил и средств тушения пожара в организации «Тверьнефтепродукт». Для тушения условного пожара и проведения аварийно-спасательных работ сил и средств подразделений ГПС г. Тверь по вызову будет меньше требуемого. Необходим сбор резервных смен и привлечение сил и средств Межрайонного плана.
Разработан научно-технический проект обеспечения пожарной безопасности сбытовой компании, по оборудования сливо-наливной эстакады цистерной для аварийного слива топлива в случае возникновения внештатной ситуации.
Составлена Схема расстановки сил и средств тушения пожара.
Проведено исследование в форме математического моделирования процессов при перекачке жидкости.
Следовательно, можно сделать вывод, что предлагаемые технические решения, а именно оборудование сливо-наливной эстакады отбортовками, поддоном, а также аварийной сливной цистерной экономически выгоднее, так как нефтепродукты будут пригодны для дальнейшего использования.
Проведенная количественная оценка при внедрении вышеизложенных технических решений показала их способность обеспечить пожарную безопасность населения и территории района от пожарной опасности нефтебазы.
Разработан комплекс неотложных мероприятий по повышению устойчивости объекта к возникновению и развитию пожара.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
