Исследование, анализ и разработка путей повышения эффективности функционирования пожарных подразделений по тушению пожаров эксплуатируемых нефтебаз (на примере нефтебазы ООО «Тольятти- нефтепродукт Сервис»)
Введение 4
Термины и определения 9
Перечень сокращений и обозначений 10
1 Информационный обзор теоретических основ по тушению пожаров
эксплуатируемых нефтебаз
1.1 Особенности возникновения и развития пожара в резервуарах с
нефтепродуктом
1.2 Тактика тушения пожаров на объектах хранения и с наличием
нефтепродуктов
1.3 Особенности крупных пожаров, произошедших на объектах
нефтяной промышленности
2 Прогноз развития условного пожара на нефтебазе ООО «Тольятти-
нефтепродукт Сервис»
2.1 Общие данные об объекте 33
2.2 Описание технологического процесса 37
2.3 Сведения о пожарной нагрузке объекта 40
2.4 Системы противопожарной защиты здания 42
2.4.1 Автоматические системы сигнализации, оповещения и пожаротушения
2.4.2 Противопожарное водоснабжение 43
2.5 Прогноз развития пожара на объекте по двум наихудшим вариантам двух
2.5.1 Прогноз пожара в резервуаре хранения светлых нефтепродуктов
(резервуар №3)
2.5.2 Прогноз пожара в железнодорожной цистерне на эстакаде слива ЛВЖ
3 Разработка мероприятий по повышению эффективности
функционирования пожарных подразделений по тушению пожаров эксплуатируемых нефтебаз
3.1 Выбор 2-3 технических решений, предлагаемых для применения для
повышения эффективности функционирования пожарных подразделений
3.1.1 Способ пенной атаки при тушении пожаров в резервуарном парке
3.1.2 Способ тушения пожара нефти и нефтепродуктов в резервуарах с
понтоном или плавающей крышей, подачей пены в основание резервуара
3.1.3 Способ тушения пожара в наземных резервуарах 61
3.2 Организационные мероприятия, направленные на улучшение и оперативность работы пожарных подразделений
Заключение 69
Список используемых источников 74
Любая производственная сфера деятельности человека неразрывно связана с энергетическим комплексом. Основным сырьем для ТПК является нефть и ее продукты. Пожароопасные свойства нефти представляют особую опасность для функционирования объектов нефтехимической промышленности. Возникновение аварийной ситуации нефтехимического производства может остановить технологический процесс нескольких предприятий. Простой предприятий влечет за собой косвенный ущерб экономике РФ. В связи с этим процесс переработки, хранения и перевозки нефтепродуктов требует строжайшего соблюдения норм и правил в данной области.
Актуальность и научная значимость настоящего исследования заключается, прежде всего, в необходимости доработки комплекса методов, применяемых в сфере обеспечения пожаротушения объектов нефтехимии. Кроме того, резервуары с нефтепродуктами являются пожароопасными объектами, система обеспечения пожарной безопасности подлежит постоянному совершенствованию.
Объект исследования: нефтебаза ООО «Тольятти-нефтепродукт Сервис.
Предмет исследования: функционирование пожарных подразделений по тушению пожаров эксплуатируемых нефтебаз.
Цель исследования: разработка путей повышения эффективности функционирования пожарных подразделений по тушению пожаров эксплуатируемых нефтебаз.
Гипотеза исследования состоит в том, что, если:
- проанализировать действующие нормы ПБ, тактические методы действий по тушению пожаров и данные объекта - нефтебазы ООО «Тольятти-нефтепродукт Сервис;
- осуществить патентный поиск технических средств, устройств и методов тушения пожара на объектах нефтехимии, можно выявить особенности, слабые стороны в области тушения пожара этого объекта, а также разработать пути повышения эффективности функционирования пожарных подразделений по тушению пожаров.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Проведение теоретического обзора нормативных источников относительно требований ПБ эксплуатируемых нефтебаз.
2. Анализ информации об объекте, уточнение данных по количеству обращающихся в производстве нефтепродуктов и оперативно-тактический характеристике объекта.
3. Прогнозирование развития пожара путем расчетов по количеству сил и средств условного пожара, разработке схем расстановки сил и средств по тушению пожара.
4. Подведение итогов анализа особенностей тактики тушения пожара нефтебазы ООО «Тольятти-нефтепродукт Сервис» пожарными подразделениями.
Теоретико-методологическую основу исследования составили: нормативно-правовая документация относительно требований пожарной безопасности к объектам нефтехимии, учебные пособия по тактике тушения пожара и основам газодымозащитной службы, данные об объекте, методические рекомендации по обращению и тушению объектов нефтехимии.
Базовыми для настоящего исследования явились также: исходные данные об объекте (техническая. Проектная документация, данные об ПОО, ХОО г. о. Тольятти), боевой устав подразделений пожарной охраны, Расписание выезда подразделений Тольяттинского местного пожарно-спасательного гарнизона для тушения пожаров и проведения аварийно-спасательных на территории г. о. Тольятти, тактические методы подразделений пожарной охраны.
Методы исследования: теоретический, анализ, сравнение, эмпирический, расчетный, библиографический.
Опытно-экспериментальная база исследования проводилась на базе Института инженерной и экологической безопасности Тольяттинского Государственного Университета.
Научная новизна исследования заключается в:
— выявлены и конкретизированы основные этапы организации тушения пожаров на объектах нефтехимии, а также сформулированы алгоритмы основных действий при решении тактических действий на пожаре;
— предложены сценарии и тактические методы для организации тушения пожара на объектах нефтехимии, а также непосредственно на нефтебазе ООО «Тольятти-нефтепродукт Сервис»;
— предложены некоторые технические устройства для оптимального и рационального решения тушения пожара, которые позволяют сократить время локализации, ликвидации возникшего пожара на объекте.
Теоретическая значимость исследования заключается в:
— данных узкоспециализированных особенностей тактики тушения пожара на объектах нефтехимии, резервуарных парках;
— сформулированных алгоритмах действия персонала объекта на случай пожара, рекомендациях должностным лицам на пожаре;
— описании способов организации тушения пожаров и ликвидации ЧС непосредственно применимо к объектам нефтехимии, резервуарным паркам;
— выявлении и анализе информации (характерные черты) на основе статистических данных о пожарах на объектах нефтехимии, резервуарных парках, сравнении случаев из практики.
Практическая значимость исследования в рекомендации к применению сформулированных тактических действий, а также внедрению приведенных технических устройств, которые способны повысить тактические возможности пожарных подразделений.
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечивались:
— действующими нормативно-правовыми актами РФ актуальной редакции на 20.05.2020 г;
— системной проработкой проблемы обеспечения пожарной безопасности зданий объектов нефтехимии, резервуарных парков на всех этапах, начиная от профилактики до тактики тушения крупного пожара;
— методическими рекомендациями и рекомендательными документами МЧС России, компетенция которых затрагивает здания объектов нефтехимии, резервуарных парков;
— глубиной исследования основных концепций ныне действующих тактических методов и приемов ликвидации ЧС и пожаров.
Личное участие автора в организации и проведении исследования состоит в написании научных статей, опубликованных в научном журнале.
1. Хлопушин С.А. Достижение качественной организации связи на пожаре/С.А. Хлопушин// «Символ науки».-2019.-с.57-59. ISSN 2410-700X [Электронный ресурс].-URL : https://cyberleninka.ru/article/n/dostizhenie-
kachestvennoy-organizatsii-svyazi-na-meste-pozhara/viewer.
2. Хлопушин С.А. Организация пожаротушения на объекте хранения нефтепродуктов / С.А. Хлопушин// «Символ науки».-2019.-с.59-61. ISSN 2410-700X [Электронный ресурс].-URL https:ZZcyberleninka.ru/articleZn/organizatsiya-pozharotusheniya-na-obekte- hraneniya-nefteproduktov/viewer.
Апробация и внедрение результатов работы велись в течение всего исследования.
На защиту выносятся:
— результаты анализа особенностей способов организации тушения пожаров и ликвидации ЧС на объектах нефтехимии;
— итоги информационного обзора по различным техническим решениям в организации пожаротушения на объектах нефтехимии;
— предлагаемые усовершенствованные технические решения непосредственно в условиях тушения конкретного объекта - нефтебазы ООО «Тольятти-нефтепродукт Сервис».
Структура магистерской диссертации. Работа состоит из введения, 3 разделов, заключения, содержит 16 рисунков, 9 таблиц, список использованной литературы (44 источника). Основной текст работы изложен на 95 страницах
В рассматриваемой диссертационной работе была проведена разработка путей повышения эффективности функционирования пожарных подразделений по тушению пожаров эксплуатируемых нефтебаз (на примере нефтебазы ООО «Тольятти-нефтепродукт Сервис»).
Проанализированы действующие нормы ПБ, тактические методы действий по тушению пожаров и данные объекта - нефтебазы ООО «Тольятти-нефтепродукт Сервис, а также осуществлен патентный поиск технических средств, устройств и методов тушения пожара на объектах нефтехимии, можно выявить особенности, слабые стороны в области тушения пожара этого объекта, а также разработать пути повышения эффективности функционирования пожарных подразделений по тушению пожаров.
Был проведен теоретический обзор нормативных источников относительно требований ПБ эксплуатируемых нефтебаз, а также анализ информации об объекте, уточнение данных по количеству обращающихся в производстве нефтепродуктов и оперативно-тактический характеристике объекта.
Спрогнозировано развитие пожара путем расчетов по количеству сил и средств условного пожара, разработке схем расстановки сил и средств по тушению пожара.
Было выяснено, что обстоятельствами, способствовавшие развитию пожара, являются:
взрыв резервуара РВС № 8 вследствие повышенной концентрации паров нефтепродукта с последующим выбросом и розливом горящей нефти на большую часть территории;
недостаточное количество ОВ - воды и ВМП для тушения возникшего пожара (продолжительность составила свыше 6 часов);
образование опасных концентраций паров ЛВЖ и ГЖ при оптимальном режиме работы РВС;
отсутствие возможности для подачи расчетного количества ОВ в систему послойного тушения из-за последствий взрыва РВС №8, обломки и фрагменты корпуса его конструкции загромоздили территорию и проезды.
Основными объектами пожаров с наличием нефтепродуктов являются действующие НПЗ, а также резервуарные парки. Пожары на НПЗ, как правило, протекают в сложных условиях, носят затяжной характер с быстрым распространением пламени и приводят к катастрофическим последствиям (человеческие жертвы, экологический ущерб, огромные материальные потери). Кроме того, пожары рассматриваемой категории, начинаются со взрыва, приводя к пожарам и выводу из строя систем противопожарной защиты - установок пожаротушения. Следовательно, такие на ликвидацию таких пожаров потребуется большие расходы воды, большое количество СиС ПО. Самые распространенные причины пожаров на НПЗ - износ оборудования, а также нарушение технического регламента производственного процесса.
Как показывает практика, при сложном технологическом процессе на НПЗ и малом контроле над процессом, возможна ситуация появления параметров критических значений. Это способствует разгерметизации оборудования и выбросу АХОВ. Особую опасность представляют ошибки при выполнении операций, связанных с переходными режимами (пуск и остановка оборудования), а также при сливо-наливных, ремонтных, профилактических и других работ, связанных с неустойчивыми режимами, освобождением и заполнением оборудования опасными веществами [6].
«Нефть в своем составе содержит определенное количество воды. По статистическим данным 80% пожаров с нефтью сопровождались вскипанием, а 25% таких пожаров сопровождались выбросами. При вскипании резко увеличивается температура в резервуаре. Выбросы нефти из горящего резервуара происходят в тот момент, когда всю горючее прогреется, и температура его на разделе фаз нефть -вода достигнет 200°С. При этом продолжительность выбросов нефти из резервуара может составить от 3 секунд до 7 минут» [18].
Таким образом, анализ причин возникновения пожаров на объектах нефтеперерабатывающей промышленности, показывает, что все они имеют существенную особенность: причина этих пожаров, как правило, целая совокупность обстоятельств, каждое из которых само по себе не могло инициировать крупный пожар, и только их совокупность может привести к масштабным последствиям.
Кроме того, прогноз развития пожара показал, что при моделировании первого варианта возникновения пожара в РВС №3 при площади пожара 283 м2 (требуемый расход ОВ - 96,6 л/с; ВМП - 3888 л) необходимо задействовать 38 человек личного состава ПО (9 звеньев ГДЗС), 10 отделений пожарной техники (10 РС-70; 4 ГПС-600). Прогноз развития пожара показал, что при моделировании второго варианта возникновения пожара на железнодорожной цистерне при площади пожара 1 м2 (требуемый расход ОВ - 31,5 л/с; ВМП - 972 л) необходимо задействовать 25 человек личного состава ПО (5 звеньев ГДЗС), 8 отделений пожарной техники (3 РС- 70; 1 РСК-50).
Осуществлен выбор 3 технических решений, предлагаемых для применения для повышения эффективности функционирования пожарных подразделений:
— способ пенной атаки при тушении пожаров в резервуарном парке
— способ тушения пожара нефти и нефтепродуктов в резервуарах с понтоном или плавающей крышей, подачей пены в основание резервуара
— способ тушения пожара в наземных резервуарах.
Показаны достоинства приведенных технических решений: повышение эффективности тушения, современные пенообразователи типа AFFF способны из пены низкой кратности образовывать защитную водную пленку на поверхности горящего нефтепродукта, что значительно повышает эффективность тушения пожара. Кроме того, стационарные установки подслойного пожаротушения менее подвержены разрушению при взрыве в резервуаре и могут быть использованы для проведения пенной атаки с применением мобильных средств пожаротушения. Наблюдается эффективность тушения пожара объектов, расположенных вблизи наземного резервуара, в расширении функциональных возможностей способа тушения пожара и в уменьшении затрат на изготовление и замену подземного резервуара, расположенного под наземным резервуаром.
Показаны организационные мероприятия, направленные на улучшение и оперативность работы пожарных подразделений
Организация управления действиями на пожаре по проведению пенной атаки на объекте нефтепродуктов, необходимо провести в кратчайшие сроки. Фактор оперативности значительно влияет на увеличение времени распространения пламени, а в целом, на успешный исход пожара.
Действия по проведению пенной атаки:
— сосредоточение необходимого рассчитанного количества СиС, подающих ВМП;
— сборка схемы подачи ВМП, проверка ее работоспособности на воде;
— организация технического обеспечения подачи ВМП;
— закрепление должностных лиц за контролем над организацией технического обеспечения подачи ВМП;
— объявление сигналов начала и конца подачи ВМП, определить сигналы отхода личного состава (на пожарах рассматриваемой категории объектов возможны выброс и вскипание, взрыв).
Свою эффективность ствол-монитор показал при проведении тренировочных пожарно-тактических учений по тушению условного пожара на железнодорожной станции «Азотная» цех №17 ЗАО Корпорация «ТОЛЬЯТТИАЗОТ». По тактическому замыслу произошла разгерметизация дыхательной арматуры железнодорожной цистерны с метанолом, от проходящего тепловоза произошло возгорание метанола, а также под воздействием температуры частичное разрушение цистерны с розливом метанола.
После организации бесперебойной подачи воды от существующего наружного противопожарного водоснабжения и сосредоточения требуемого количества пенообразователя условное возгорание метанола было ликвидировано одним стволом с расстояния 50 метров на площади 400 м2.
Проведение боевых действий по тушению пожаров в резервуарных парках хранения нефти и нефтепродуктов представляют собой наибольшую опасность для личного состава подразделений пожарной охраны. Это обусловлено тем, что зачастую охлаждение горящего и соседних резервуаров осуществляется лафетными и водяными стволами, которые устанавливаются на границе обвалований. Пенная атака проводится стационарными пенными генераторами либо генераторами, установленными на коленчатых подъемниках пожарных подразделений, при этом дополнительно подаются стволы на их охлаждение, тем самым увеличивается количество личного состава, находящегося в опасной зоне. Одним из способов уменьшения количества личного состава в опасной зоне и сохранением требуемой интенсивности огнетушащих веществ для тушения и охлаждения резервуаров является использование пожарных лафетных стволов стволов типа «Минотор.
В целях предотвращения распространения пожара в резервуарном парке «Миноторы» применяются для охлаждения компактными струями воды рядом стоящих резервуаров с горящим.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
