Введение
Термины и определения
Перечень сокращений и обозначений
1Анализ регулирования в области пожарной безопасности на объектах
с наличием ГЖ, ЛВЖ
1.1Особенности обеспечения пожарной безопасности на объектах с
наличием ЛВЖ, ГЖ
1.2Методы реализации средств, предотвращающих или
ограничивающих разлив и растекание жидкостей при пожаре
2Реализация системы процессов, предотвращающих или ограничивающих разлив и растекание жидкостей при пожаре
2.1Мероприятия, предотвращающие разлив горючих жидкостей
2.2Способы реализации технических устройств
3Опытная апробация реализации системы предотвращения растекания жидкостей
3.1Описание результатов исследования по применению защитных сооружений и систем аварийного слива
3.2Анализ и оценка эффективности предлагаемых мероприятий по
обеспечению техносферной безопасности в организации
Заключение
Список используемых источников
Обеспечение пожарной безопасности на сегодняшний день - задача, стоящая перед собственниками и руководителями объектов развивающейся инфраструктуры, каждом человеком в отдельности, а также государством в целом. Это многоступенчатая цель, состоящая из ряда задач по профилактике, оснащению техническими средствами противопожарной защиты и организационными методами защиты зданий и сооружений в области пожарной безопасности [13].
Пожары на производственных объектах с наличием нефтехимии, происходящие в РФ, характеризуются небольшой частотой возникновения, но широтой масштабов события (критерии ЧС, наличием погибших, пострадавших, материальным ущербом, ущербом экологии). Это пожары, которые часто сопровождаются взрывами и разливами ЛВЖ, ГЖ. Такие ситуации широко освещаются в СМИ, носят резонансный характер, поэтому необходимо постоянно совершенствовать теоретическую базу методов борьбы с пожарами и пополнять практический опыт эффективных и унифицированных мероприятий [4].
Поскольку специфической особенностью рассматриваемого диссертационного исследования является предотвращение разлива и растекания ЛВЖ, ГЖ необходимо понимать, что пожары на объектах химической и нефтехимической промышленности происходят достаточно редко, но при возникновении приносят огромный ущерб, порой невосполнимый [43]. И особенно это проявляется в области негативного влияния на состояние окружающей среды.
В большинстве случаев на основании причинно-следственной связи возникновения пожаров и их последствий, можно сделать вывод о том, что четко сформированная система обеспечения пожарной безопасности снижает риск возникновения пожара на 65%. Соответственно, нехитрые подсчеты позволяют сделать вывод о том, что затраты и ущерб на фоне обеспечения пожарной безопасности объекта будет всегда полностью оправдан.
Тема диссертации: Исследование и обеспечение пожарной
безопасности. Применение средств, предотвращающих или ограничивающих разлив и растекание жидкостей при пожаре.
Актуальность и научная значимость настоящего исследования подтверждается следующими фактическими данными:
-пожар на объекте химической промышленности лучше предотвратить, чем бороться с его опасными факторами и принять его последствия;
-синхронизация выполнения задач в сфере пожарной и промышленной безопасности как стадия повышения уровня техносферной безопасности;
-растекание и разлив ЛВЖ, ГЖ является процессом вторичным, после разгерметизации или другой аварийной ситуации, например связанной с пожаром.
Объект исследования: система по предотвращению растекания ЛВЖ, ГЖ
Предмет исследования: методы применения средств по
предотвращению растекания ЛВЖ, ГЖ как элемент обеспечения пожарной безопасности.
Цель исследования: совершенствование методов применения средств, предотвращающих или ограничивающих разлив и растекание пожароопасных жидкостей.
Гипотеза исследования состоит в том, что применение средств, предотвращающих или ограничивающих разлив и растекание пожароопасных жидкостей может быть эффективнее, если:
-определить степень необходимости применения устройств, предотвращающих разлив жидкостей;
-конкретизировать параметры опасности технологического оборудования;
-провести поиск изобретений, патентов, на предмет изучения устройств, предотвращающих разлив жидкостей.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
-выполнить анализ состояния изученности и применимости на практике современных устройств, ограничивающих разлив;
-исследовать реализацию системы обеспечения ПБ по установке устройств, предотвращающих разлив жидкостей;
-подвести итоги о результатах применимости предлагаемых решений, предотвращающих разлив жидкостей.
Теоретико-методологическую основу исследования составили: источники нормативно-правовой документации законодательства РФ, последние изменения, в части касающиеся огнепреградителей, информативные данные деятельности ОПО и подобных объектов, практика применения средств профилактики и противопожарной защиты, паспорта заводов-изготовителей на устройства, предотвращающие разлив жидкостей с целью фиксации параметров использования, тексты научных статей, конференций по теме исследования.
Базовыми для настоящего исследования явились также: актуальные на 27.05.2022 данные СП, ГОСТов, регламентирующие устройства, предотвращающие разлив жидкостей, характеристика технологического процесса рассматриваемого объекта, данные практического применения устройств, предотвращающих разлив жидкостей на объектах, схожих с рассматриваемым.
Методы исследования: информационный - теоретический,
дидактические методы, сравнение, прогнозирование, дедукция.
Опытно-экспериментальная база исследования - ООО «Нефтяной мир» г. Бузулук.
Научная новизна исследования заключается в:
-выборе инженерно-технических мероприятий и технических устройств по направлению разлива жидкостей;
-обобщении данных анализа устройств, предотвращающих разлив жидкостей на объектах.
Теоретическая значимость исследования заключается в:
-определении степени защиты объекта от пожаров и аварий;
-выявлении и конкретизации роли применения устройств, предотвращающих разлив жидкостей на объектах нефтехимии в сфере обеспечения ПБ объекта;
-совершенствовании применения устройств, предотвращающих разлив жидкостей в оборудовании на рассматриваемом объекте;
-определении ряда технических устройств, предотвращающих разлив жидкостей для решения обеспечения ПБ на территории ОПО.
-обобщении сведений о профилактике пожаров по
узкоспециализированному направлению - устройств,
предотвращающих разлив жидкостей на объектах.
Практическая значимость исследования состоит в рекомендации к применению инженерно-технических мероприятий и организационных действий по обеспечению ПБ и применении устройств, предотвращающих разлив жидкостей на объектах нефтехимии в оборудовании.
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечивались:
-фактическими данными актуальных информационных источников с прямым или потенциальным цитированием;
-практических данных о повреждении аппаратов;
-фундаментальными знаниями общих дисциплин и научных теорий, смежных научных знаний о пожарной безопасности технологических процессов [5];
-обобщением практического опыта и общепринятых методов обеспечения пожарной безопасности, описанных в том числе в работах авторов научных исследований, учебных пособий и рекомендаций.
Личное участие автора в организации и проведении исследования состоит в написании статьи по теме организации тушения пожаров, изучении характеристики рассматриваемого объекта, конкретизации способов тушения пожара в здании с массовым пребыванием людей, выявлении слабых сторон и методах решения обеспеченности сил и средств при пожаре.
Апробация и внедрение результатов работы велись в течение всего исследования в ходе пожарно-тактических учений на объекте, выводы и предложенные методы представлены на рассмотрение должностным лицам нефтебазы ООО «Нефтяной мир».
На защиту выносятся:
-обобщенные данные состояния изученности и применимости на практике современных устройств, ограничивающих разлив;
-определенные способы системы реализации и обеспечения ПБ по установке устройств, предотвращающих разлив жидкостей;
-результаты расчета защитной стенки с отбойным козырьком, системы аварийного слива.
Структура магистерской диссертации. Работа состоит из введения, 3 разделов, заключения, содержит 11 рисунков, 4 таблицы, список использованной литературы (47 источников). Основной текст работы изложен на 82 страницах.
В первом разделе проведён анализ регулирования в области пожарной безопасности на объектах с наличием ГЖ, ЛВЖ показал особенности обеспечения пожарной безопасности на объектах с наличием ЛВЖ, ГЖ.
Выявлены основные критерии объектов нефтехимии при выборе методов обеспечения ПБ.
Кроме того, определены особенности обеспечения пожарной безопасности на объектах с наличием ЛВЖ, ГЖ. Конкретизированы методы реализации средств, предотвращающих или ограничивающих разлив и растекание жидкостей при пожаре.
К методам средств, предотвращающих растекание жидкости относят:
-устройство обвалования, стен, бортов, пандусов;
-устройство средств аварийного слива, поддоны;
-устройство противопожарных отсеков и секций, оборудованных сливными отверстиями, исключающими перелив жидкости;
-установка в технологическом оборудовании быстродействующих отключающих устройств;
-планирование производственной площадке в зоне размещения, с учетом отметок рельефа местности;
-устройство пологих повышенных участков или дренажных лотков.
Описан метод обвалования резервуаров, устройство защитной стены с отбойным козырьком и сборного гибкого заградительного сооружения, а также устройство средств аварийного слива.
Обвалование резервуаров рассчитывается только на гидростатическую нагрузку, тем самым при авариях с полным разрушением резервуара обвалование не сдержит поток жидкости. Здесь необходимо проектирование дополнительных инженерных сооружений, которые смогли бы повысить коэффициент надежности комплексной системы обеспечения системы противопожарной защиты объекта нефтехимии и разлива жидкости.
Определены отличительные особенности, показывающие
эффективность при внедрении стены с защитным козырьком, а также достоинства применения сборного гибкого заградительного сооружения.
Устройства аварийного слива должны быть предусмотрены с учетом требований ПБ и стандартов в области эксплуатации объектов нефтехимии. Так, определено, что согласно правилам химической и нефтехимической безопасности во многих отраслях промышленности необходимо предусматривать систему устройств по аварийному слива. Располагая при этом емкости с наличием ЛВЖ, ГЖ на более высоких отметках рельефа местности, постаментах, площадках таким образом с учетом слива самотеком.
Во втором разделе были проанализирована процессы, ограничивающие разлив и жидкостей при пожаре, была описана характеристика рассматриваемого объекта по обеспечению ПБ, определены существующие методы предотвращения разлива ЛВЖ, а также показаны способы реализации технических устройств. Произведены расчет защитной стенки с отбойным козырьком, расчет системы аварийного слива.
Объектом для рассмотрения темы является нефтебаза ООО «Нефтяной мир» по адресу г. Бузулук, ул. Киевская, д. 1, предназначенная для хранения и отпуска нефти. ООО «Нефтяной мир» занимается хранением нефти и нефтепродуктов, является потенциально опасным объектом, площадь территории базы составляет 32000 м2.
В качестве основных технологических помещений и оборудования, где рассмотрены способы внедрения средств против разлива ЛВЖ являются РВС- 2500 (взятый по большему объему, один из группы резервуаров, целесообразно рассматривать не крайний, так как по соседству такие же РВС составляют потенциальную опасность деформации, разгерметизации при аварии).
Методы существующей противопожарной защиты объекта:
-наличие автосливной эстакады;
-наличие обвалования резервуаров;
-устройство нескольких широких подъездных путей к объекту;
-наличие пеногенераторов;
-наличие первичных средств пожаротушения;
-наличие источников наружного противопожарного водоснабжения.
Произведен расчет защитной стенки с козырьком для одного из четырех резервуаров РВС-2 (2500 м3, расположен в середине группы РВС) нефтебазы ООО «Нефтяной мир». Учитывая, что расстояние между РВС-2500 - 60 м, внедрение мероприятия по устройствам защитной стенки возможно.
Итоги расчета для РВС-2500 м3, наиболее оптимальные параметры защитной стены с отбойным козырьком на расстоянии 15 м от резервуара составят:
-высота рабочей части преграды: 2,28 м;
-длина вылета отбойного козырька: 0,8 м;
-угол наклона козырька: 45°.
-значительное снижение высоты основной стенки;
-эффективность использования с учетом устройства обвалования РВС;
-простота расчетов для устройства инженерного способа;
-относительно недорогая стоимость устройства.
Эффективность при внедрении стены с защитным козырьком:
-выполнение задачи по защите от разлива жидкости непосредственно резервуаров с нефтепродуктом;
-снижение габаритов оградительного сооружения;
-осуществление надежной защиты от перетекания жидкости;
-снижение затрат при возведении сооружения;
-разрушение гидродинамической волны (заранее) за счет конструкции козырька (зуба), то есть до того, как поток достигнет сооружения (стенки);
-уменьшение аварийного истечения даже при полном разрушении емкости с нефтепродуктом.
Также произведен расчет для насосной по перекачке нефтепродуктов (пункт 2.1). Можно принять помещение перекачки нефтепродуктов отдельным пожарным отсеком, где предусмотрена система противопожарной защиты, включающая плотное прилегание дверных полотен, наличие пандусов, аварийной системы. Возьмем помещение насосной по перекачке нефтепродуктов закрытого типа за противопожарный отсек. Также необходимо предусмотреть пандусы (высота по норме 10 см), как дополнительные элементы против разлива жидкости.
Достоинства устройства аварийного слива на объекте:
-это мероприятие предусмотрено нормами и требованиями, но помещение насосной по перекачке по уровню и количеству ЛВЖ под регламент не подходит (то есть можно не устраивать), но в данном случае предлагается как дополнительная мера ограничения ЛВЖ;
-применение при работе с технологическими емкостями при хранении ЛВЖ, ГЖ с большим объемом;
-свойства производственной жидкости, попадающие под критерий ЛВЖ, ГЖ (пункт 1.1);
-особенности конструкции резервуара, емкости, опор, элементов при учитывании последствий опорожнения, а также сохранения уровня заполнения жидкости.
В третьем разделе описаны результаты исследования по применению защитных сооружений. Защитная стенка с козырьком для одного из четырех резервуаров РВС-2 (2500 м3) нефтебазы ООО «Нефтяной мир». Критерием эффективности защитного ограждения или системы преград является их способность воспринимать гидродинамические нагрузки волны прорыва (потока жидкости) и удерживать в заданных пределах весь объем вылившегося при разрушении РВС нефти или нефтепродукта.
Это одно из эффективных мероприятий (дополнительного характера к устройству обвалования, но не обязательное согласно нормам), при которых можно минимизировать последствия разлива жидкости и уменьшить риск для здоровья и жизни персонала объекта, которые могут находиться в непосредственной близости или радиусе действия аварии, разлива. Защитная стена с отбойным козырьком способна сдержать волну разлившейся жидкости, а также удержать ее объем на локализованной территории. Применимость данного технического устройства полностью охватывает раскрытие тематики настоящего исследования, поскольку основная функция его проектирования - локализация площади разлива жидкостей при аварийной разгерметизации резервуаров. Также необходимо предусмотреть пандусы (высота по норме 10 см), как дополнительные элементы против разлива жидкости.
Устройства аварийного слива предусмотрены требования ПБ и стандартами в области эксплуатации объектов нефтехимии. Так, определено, что согласно правилам химической и нефтехимической безопасности во многих отраслях промышленности необходимо предусматривать систему устройств по аварийному слива. Располагая при этом емкости с наличием ЛВЖ, ГЖ на более высоких отметках рельефа местности, постаментах, площадках таким образом с учетом слива самотеком.
Также приведены данные по исходу теоретического исследования.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
