Анализ пожаров в резервуарах и резервуарных парках

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

С пожарами как реальной угрозой человечество столкнулось ещё на ранних этапах развития цивилизации. Но и в настоящее время они являются одной из основных опасностей, унося ежегодно десятки тысяч человек, оставляя миллионы людей без крова, причиняя миллиардные ущербы мировой экономике, в развитых странах ежегодные материальные потери от пожаров и затраты на борьбу с ними составляют не менее 1% валового национального продукта.

По данным мировой пожарной статистики, ежегодно в мире происходит 7-8 миллионов пожаров, при которых погибают 70-80 тысяч человек и 500-800 тысяч человек получают ожоги и травмы.

Только в России ежегодно происходит около 250 тысяч пожаров в год, при которых погибает 18-20 тысяч человек. По числу пожаров Россия занимает в мире 4-5 место, но по числу жертв - абсолютно первое, на много опережая все другие страны (как по абсолютным, так и по относительным показателям).



Глава 1. Пожары нефти и нефтепродуктов в резервуарах и резервуарных парках

1.1 Анализ пожаров в резервуарных парках

Углубление переработки сырья влечет за собой концентрацию на единой площадке различных производств, рост их энергооснащенности. Эти особенности современной промышленности обуславливают ее высокую потенциальную опасность, масштаб аварийности и последствий аварий.

По оценкам специалистов Института атомной энергии им. И.В. Кучерова, ежегодно в мире на нефтеперерабатывающих предприятиях случается около 1500 аварий, 4% которых уносят от 150 до 200 человеческих жизней, материальные потери от этих аварий в среднем свыше 100 млн. долларов в год. Аварийность промышленных предприятий имеет тенденцию к росту.

Особое внимание необходимо уделить резервуарам с понтоном и плавающей крышей. Создание этих резервуаров служило решением актуальной задачи - снижению потерь нефти и нефтепродуктов при их хранении.

Однако несовершенство конструкций, некачественный монтаж и плохая эксплуатация привели к тому, что резервуары с понтоном и плавающей крышей стали наиболее пожароопасными, чем остальные.

В резервуарном парке Московского НПЗ на РВС-10000 м³ из-за примерзания одной из сторон плавающей крыши к стенке резервуара произошел ее перекос и затопление, в следствии чего крыша потеряла плавучесть и стала тонуть. Движение перекошенной крыши по направляющей металлической стойке вызвало тепловой эффект (трение, искры) и воспламенение нефтепродукта.

Как показывает опыт эксплуатации этих резервуаров, пожарная опасность их усугубляется прежде всего из-за недостатков в работе герметизирующих затворов.. не плотность прилегания затворов к стенке, неустойчивость материалов, из которых выполнены затворы к воздействию атмосферных осадков и сернистой нефти и нефтепродуктов, «прикипание» материала затвора к стенке резервуара при длительном простое, приводит к насыщению надпонтонного пространства парами нефтепродуктов и образованию взрывоопасных концентраций.

Около 50% пожаров происходит на действующих резервуарах. Основными источниками зажигания здесь являются механические искры, разряды статического электричества, самовозгорание пирофорных отложений, проявление атмосферного электричества, искры электродвигателей и др.

Необходимость сосредоточения большого количества огнетушащих средств и техники увеличивает время ликвидации пожаров, при этом сами пенообразователи, в огромном количестве сливаемые в ливневую канализацию, являются опасными для окружающей среды.

Анализ пожаров происшедших на предприятиях нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности показывает, что все они имеют существенную особенность: причина этих пожаров, как правило, целая совокупность обстоятельств, каждое из которых само по себе не способно инициировать крупный пожар, и только их сочетание приводит к серьезным последствиям.

Частота пожаров в год составляет:

на нефтебазах - 4.9

на нефтеперерабатывающих заводах - 4.05

на промыслах - 3.01

по всем объектам добычи, хранения и переработки нефти - 12.5

При разработке системы противопожарной защиты резервуарных парков с ЛВЖ и ГЖ, как правило, предусматриваются установки пожаротушения только для резервуаров как таковых. Если же в процессе развития пожара на резервуаре его оболочка разрушается и содержимое разливается в пределах обвалования, то ситуация фактически усугубляется значительно увеличившейся площадью пожара до размеров обвалования. Зона обвалования не обеспечивается какими-либо специально предназначенными техническими средствами пожаротушения, и горение жидких веществ в пределах обвалования может продолжаться достаточно долго, создавая опасность переброса огня на соседние резервуары, загрязняя атмосферу, затрудняя условия выполнения поставленных задач для пожарных подразделений и ведет к быстрому разрушению конструкций резервуара.

Пожар в резервуаре

Возникновение пожара в резервуаре

Возникновение пожара в резервуаре зависит от следующих факторов: наличия источников зажигания, свойств горючей жидкости, конструктивных особенностей резервуара, наличие взрывоопасных концентраций внутри и снаружи резервуара.

Пожар в резервуаре в большинстве случаев начинается со взрыва паро-воздушной смеси. На образование взрывоопасных концентраций внутри резервуаров существенное влияние оказывают физико-химические свойства хранимых нефти и нефтепродуктов, конструкция резервуаров, технологические режимы эксплуатации, а также климатические и метеорологические условия. Взрыв в резервуаре приводит к подрыву (редко к срыву) крыши с последующим горением на всей поверхности горючей жидкости. При этом, даже в начальной стадии, горение нефти и нефтепродуктов в резервуаре может сопровождаться мощным тепловым излучением в окружающую среду, а высота светящейся части пламени составлять 1-2 диаметра горящего резервуара. Отклонение факела пламени от вертикальной оси при скорости ветра около 4 м/с составляет 60-70⁰.

Возникновение факельного горения

Факельное горение может возникнуть на дыхательной арматуре, местах соединения пенных камер со стенками резервуара, других отверстиях или трещинах в крыше или стенке резервуара при концентрации паров нефтепродукта в резервуаре выше верхнего концентрационного предела распространения пламени.

На высоту факела пламени резервуаров и угол его наклона большое влияние оказывает скорость ветра. При этом происходит как правило увеличение размеров пламени за счет лучшего притока кислорода в зону горения.

Если при факельном горении наблюдается черный дым и красное пламя, то это свидетельствует о высокой концентрации паров горючего и объеме резервуара, и опасность взрыва незначительна. Сине-зеленое факельное горение без дымообразования свидетельствует о том, что концентрация паров продукта в резервуаре близка к области воспламенения и существует реальная опасность взрыва.

Воздействие теплового излучения факела пламени горящего резервуара на соседний с ним приводит к нагреву его металлоконструкций, дыхательной арматуры, расположенной на крыше резервуара. Отвод тепла от металлоконструкций происходит частично внутрь резервуара, что приводит к нагреву хранящейся в нем жидкости и паро-воздушной смеси в газовом пространстве, а также в окружающую среду.

В большинстве случаев при пожарах резервуаров источником зажигания выходящей из соседнего с горящим резервуара паро-воздушной смеси может являться только нагретая до определенной температуры конструкция самого резервуара, причем ее температура должна быть выше температуры самовоспламенения хранимой жидкости.

Для большинства нефтепродуктов температура их самовоспламенения находится в пределах 220-350⁰С.

Взрыв в соседнем с горящим резервуаром

Взрыв в соседнем с горящим резервуаре может произойти в том случае, если концентрация паров хранимой горючей жидкости находится в пределах от нижнего до верхнего концентрационных пределов распространения пламени. Воспламенение паров горючего в объеме резервуара, не занятом жидкостью, может произойти вследствие нагрева конструкций соседнего с горящим резервуара от факела пламени горящего резервуара выше температуры их самовоспламенения или же, вследствие воспламенения паро-воздушной смеси, выходящей через трещины или другие отверстия в конструкциях резервуара, с последующим проскоком пламени внутрь. При недостаточном охлаждении соседнего с горящим резервуара создание пожаровзрывоопасной концентрации паров хранимой в нем горючей жидкости возможно также в том случае, если до возникновения пожара концентрация паро-воздушной смеси в газовом пространстве резервуара была ниже нижнего концентрационного предела распространения пламени.

В случае возникновения взрыва (хлопка) в резервуаре соседнем с горящим с последующим горением хранимой в резервуаре жидкости резко возрастает площадь горения, повышается интенсивность тепловыделения, усиливается задымление территории не только резервуарного парка, но и окружающей территории. Все эти факторы в значительной мере осложняют ликвидацию пожара и требуют привлечения дополнительного количества сил и средств пожарной охраны.

Переход горения на соседние резервуары вследствие пожара в обваловании

Быстрому увеличению площади пожара и переходу горения на соседние с горящим резервуаром способствует горение нефти и нефтепродуктов в обваловании. Горение в обваловании может возникать вследствие вскипания, перелива горящей жидкости через борт резервуара, выброса горящей жидкости, утечки горючей жидкости из поврежденного резервуара с последующим воспламенением, а также через поврежденные фланцевые соединения обвязки трубопроводов в обваловании. На практике имели место также случаи перелива жидкости при заполнении резервуаров с последующим ее воспламенением вследствие неисправности контрольно-измерительных приборов уровня заполнения резервуара и недостаточного контроля со стороны обслуживающего.

Увеличению площади пожара способствует также, повреждение стенок и днищ резервуаров, запорной арматуры и обвязывающих трубопроводов, приводящее к утечке хранимых нефти и нефтепродуктов в обваловании.

Обогрев пламенем, разлитой в обваловании горящей жидкости, корпусов и крыш, соседних с горящим резервуаров приводит к повышению интенсивности испарения находящихся в них жидкостей, а при низком уровне заполнения резервуаров также к быстрому прогреву стенок резервуаров выше температуры ползучести металла и деформации их металлоконструкций. Если в обогреваемом резервуаре хранится топливо с отрицательной температурой вспышки, например, бензин, то под крышей резервуара образуется паро-воздушная смесь с концентрацией паров горючего выше верхнего предела воспламенения и избыточное давление, препятствующее проникновению пламени внутрь резервуара (при условии, что жидкость из этого резервуара не откачивается). Выходящие через дыхательную арматуру пары воспламеняются и горят над арматурой, оказывая дополнительное температурное воздействие на конструкции резервуара. Если в обогреваемом резервуаре хранится жидкость с положительной температурой вспышки, например, дизельное топливо, то в результате обогрева под крышей может образовываться взрывоопасная концентрация паров горючего.

Пламя на соседние резервуары может распространяться по трубопроводам газоуравнительной системы, имеющейся на некоторых резервуарах. При отсутствии или неисправности огнепреградителей, установленных на трубопроводах газоуравнительной системы, или при потере ими в результате обогрева при пожаре защитных свойств газоуравнительная система становится одним из основных путей распространения пожара в резервуары парка.

Особое место при определении опасности дальнейшего развития пожара в резервуарном парке занимает вопрос устойчивости в пламени пожара или при длительном воздействии теплового воздействия фланцевых соединений трубопроводной обвязки резервуара.

Герметичность фланцевых соединений, как известно, обеспечивается определенным усилием соединения опорных поверхностей фланцев через прокладку друг к другу, которая достигается путем затяжки крепящих болтов. При их нагревании вследствие теплового воздействия происходит линейное удлинение, которое сводит на нет усилие затяжки, фланцевое соединение теряет герметичность и, как следствие, начинается утечка горючей жидкости и, вследствие доступа воздуха, происходит прогорание уплотняющих прокладок.

Согласно имеющихся данных о пожарах в резервуарных парках, разгерметизация фланцевых соединений обвязки резервуаров может наступать в отдельных случаях уже через 15 минут.

Поведение стальных конструкций резервуара при возникновении пожара

При нагреве стальных конструкций выше 300^оС прочность материала, начинает снижаться, так как возникает явление, называемое ползучестью металла. Для углеродистых сталей, из которых изготавливаются стальные резервуары, арматура железобетонных конструкций, при их нагреве до 500^оС предел текучести и временное сопротивление разрыву снижаются примерно в 2 раза и более.

Рассматривая поведение крыши резервуара при горении факела пламени в трещине определенной длины прилегающую к ней конструкцию условно можно представить как ряд балок, нагруженных равномерно распределенной нагрузкой и жестко защемленных по краям.

При нагревании в такой балке происходит ее термическое удлинение.

При совместном действии равномерно распределенной нагрузки от собственного веса и температурного расширения происходит прогиб материала в сторону, где отсутствует нагрузка, то есть вниз. Так как конструкция является единой, прогиб одного сечения приводит к появлению крутящего момента, способствующего увеличению напряжений в ней, в первую очередь в местах окончания трещин. Это в свою очередь приводит к появлению дополнительных нагрузок и напряжений среза в местах окончания трещины. Происходит расширение отверстия, и, следовательно, увеличение объема факела пламени и притока атмосферного воздуха внутрь резервуара, что приводит к усилению интенсивности горения и увеличению скорости прогрева металлоконструкций резервуара с последующим обрушением крыши резервуара внутрь него. Аналогичная картина будет наблюдаться и при факельном горении в случае подрыва крыши.

В обоих этих случаях вследствие обрушения крыши внутрь резервуара происходит, как правило, образование "карманов", усложняющих в последующем тушение пожара. Полный расчет, позволяющий достаточно точно оценить поведение крыши и стенок резервуаров при пожаре в них очень сложен, требует учета большого количества факторов, влияющих на скорость прогрева металлоконструкций, которые трудно, а иногда и просто невозможно, учесть заранее.

Выброс и вскипание нефти и нефтепродуктов

Горение нефти и нефтепродуктов в резервуарах может сопровождаться вскипанием или выбросами. Вскипание горючей жидкости происходит из-за наличия в ней взвешенной воды, которая при прогреве горящей жидкости выше 100⁰ испаряется, вызывая вспенивание нефти и нефтепродукта. Вскипание может произойти примерно через 60 минут горения при содержании влаги в нефти (нефтепродукте) более 0.3%. Вскипание также может произойти в начальный период пенной атаки при подаче пены на поверхности горючей жидкости с температурой кипения выше 100⁰. Этот процесс характеризуется бурным горением вспенившейся массы продукта.

При горении жидкости на верхнем уровне взлива возможен перелив вспенившейся массы через борт резервуара, что создает угрозу людям, увеличивает опасность деформации стенок горящего резервуара и перехода огня на соседние резервуары и сооружения.

Выброс нефти и темных нефтепродуктов из горящего резервуара происходит при достижении поверхности слоя донной воды (подтоварной) воды гомотермическим (прогретым) слоем горючей жидкости. Этот слой, соприкасаясь с водой, нагревает ее до температуры значительно большей, чем температура кипения. При этом происходит бурное вскипание воды с выделением большого количества пара, который выбрасывает находящуюся над слоем воды горящую жидкость за пределы резервуаров. При этом из резервуара могут быть выброшены тысячи тонн нефти (нефтепродукта) на расстояние свыше восьми диаметров емкости, а площадь, покрываемая горящей жидкостью, может составлять несколько тысяч квадратных метров.

Обычно выбросу предшествуют внешние признаки - усиление горения, изменения цвета пламени, усиление шума при горении, могут также наблюдаться отдельные потрескивания (хлопки), вибрация верхних поясов стенки резервуара. Как правило, выброс носит пульсирующий характер, причем интенсивность его, т.е. увеличение высоты и объема факела пламени, нарастает в самом процессе выброса. Толщина слоя донной (подтоварной) воды, как правило, на мощность выброса влияния не оказывает. Ориентировочное время наступления возможного выброса можно определить по формуле:

Т = (Н - h) / (W + u +V),

где Т-время от начала пожара до ожидаемого момента наступления выброса, ч.; Н-начальная высота слоя горючей жидкости в резервуаре, м.; h-высота слоя донной (подтоварной) воды, м.; W-линейная скорость прогрева горючей жидкости, м/ч; u- линейная скорость выгорания горючей жидкости, м/ч; V- линейная скорость понижения уровня вследствие откачки, м/ч (если откачка не производилась, то V=0).

При затоплении плавающей крыши или понтона за величину Н следует принимать высоту слоя продукта только над крышей или понтоном.

Обстановка с пожарами и их последствиями в Российской Федерации за 2011 год.

За 2011 год оперативная обстановка с пожарами в Российской Федерации по сравнению с аналогичным периодом прошлого года (АППГ) характеризовалась следующими основными показателями:

- зарегистрировано 168 тыс. 205 пожаров (-6,3%);

- погибло при пожарах 11 тыс. 962 человека (-8,5%), в том числе 492 ребенка (-11,2%);

- получили травмы на пожарах 12 тыс. 425 человек (-5,3%);

- прямой материальный ущерб причинен в размере 16882,3 млн. рублей (+15,9%);

- зарегистрировано 321 тыс. 261 выезд пожарных подразделений на ликвидацию загораний (в 2010г. - 419 405 (-23,4 %)).

Увеличение материального ущерба от пожаров обусловлено ростом числа пожаров с крупным материальным ущербом за последние годы. Так с 2009 года количество пожаров с ущербом от 10 до 50 млн. рублей за этот же период выросло на 100%, с ущербом от 50 до 100 млн. рублей на 200%, с ущербом более 100 млн. рублей на 180%.

Динамика доли числа пожаров с ущербом более 10 млн. руб. на 1 пожар за 2009-2011 г.г.

Показатель	2010	2011
	Кол-во пожаров,	Прямой ущерб, млн. руб.	Кол-во пожаров, ед.	Прямой ущерб, млн. руб.	Кол-во пожаров, ед.	Прямой ущерб, млн. руб.
Пожары с ущербом более 10 млн. руб.	53	2791,75	86	5105,72	114	8204,48
% пожаров с ущербом более 10 млн. руб. от общего значения показателя.	0,06	24,94	0,12	35,05	0,19	48,60

Не смотря на то, что на долю пожаров с ущербом более 10 млн. рублей приходится не более 0,2%, доля ущерба от них выросла с 24,94% в 2009 году до 48,6% в 2011 году.

Количество пожаров и их последствий в Российской Федерации

Подразделениями ГПС на пожарах спасено 86 тысяч 465 человек и материальных ценностей на сумму более 43,6 млрд. рублей.

Ежедневно в Российской Федерации происходил 461 пожар, при которых погибало 33 человека и 34 человека получали травмы, огнем уничтожалось 119 строений, 22 единицы автотракторной техники. Ежедневный материальный ущерб составил 46,3 млн. рублей.

Распределение количества пожаров по месяцам

Рост пожаров произошел в феврале месяце на 1,1% и в ноябре на 7,9%.

Количество пожаров по федеральным округам

Динамика количества пожаров по федеральным округам в сравнении с АППГ:

Северо-Западный -7,9%; Центральный -8,9%; Приволжский -7,1%; Уральский

-6,8%; Южный -4,7%; Северо-Кавказский -6,6%; Сибирский -2,6%; Дальневосточный -4,0%; г. Москва -7,2%.

Количество погибших людей по федеральным округам

Снижение количества погибших людей зарегистрировано в Северо-Западном федеральном округе на 11,4%, Центральном - на 12,1%, Приволжском - на 5,3%, Уральском - на 7,2%, Южном - на 3,3%, Северо-Кавказском - на 11,9%, Сибирском - на 7,0%, Дальневосточном - на 11,9% федеральных округах, в г. Москве - на 17,8%. Увеличения гибели детей при пожарах, по итогам 2011 года, не зарегистрировано ни в одном федеральном округе.

Количество травмированных людей по федеральным округам

Рост количества травмированных при пожарах людей зарегистрирован в Сибирском федеральном округе (+0,6%).

Произошел одновременный рост количества пожаров, погибших и травмированных при них людей в Республике Тыва (+14,6%; +8,3%; +68,2% соответственно).

Отмечается одновременный рост числа погибших и травмированных при пожарах людей в Республике Бурятия (+5,8%; +13,2% соответственно).

Рост пожаров произошел в Ненецком автономном округе (+10,2%).

В 14 субъектах Российской Федерации произошел рост количества травмированных при пожарах людей (республиках Кабардино-Балкарской, Татарстан, Хакасия и Чувашской, Забайкальском и Пермском краях, Волгоградской, Вологодской, Калининградской, Курганской, Новосибирской и Смоленской областях, Ханты-Мансийском и Чукотском автономных округах).

На пожарах больше погибало лиц мужского пола - 72,2% от общего количества погибших, женщин - 26,8% от общего количества.

Отмечено, что 53,1% погибших при пожарах людей находились в состоянии алкогольного (наркотического) опьянения. В городах этот процент составляет 51,0% от общего числа погибших в городах, в сельской местности - 55,3% от общего числа погибших в сельской местности. Относительно аналогичного периода прошлого года количество погибших людей, находящихся в нетрезвом состоянии, снизилось на 8,5%, с 6943 человек до 6353.

Количество погибших при пожарах людей, в т.ч. в состоянии алкогольного опьянения по федеральным округам

Диаграмма показывает, что в Северо-Западном федеральном округе количество погибших в нетрезвом виде, от их общего количества, составляет 53,1%, в Центральном - 44,7%, Приволжском - 63,2%, Уральском - 52,5%, Южном - 39,7%, Северо-Кавказском - 38,2%, Сибирском - 61,7%, в Дальневосточном - 51,0% федеральных округах и в г. Москве - 19,9%.

В 2011 году наибольшее количество пожаров происходило по субботам - 26575 (15,8% от общего количества), наименьшее по средам - 22638 (13,5%).

Больше всего людей погибало в субботние дни - 1923 человека (16,1% от общего количества), меньше всего по средам - 1609 человек (13,5%).

Распределение количества пожаров и погибших людей по дням недели

Количество погибших людей по часам суток, в т.ч. в нетрезвом виде

Основное время суток, когда погибали люди - это ночные часы. Так в период с 0 до 2 часов ночи погибло 2027 человек, с 2-х до 4-х часов - 1507 человек. Всего же за вечернее и ночное время (с 18-ти вечера до 6 часов утра) погибло 7688 человек (64,3% от общего количества).

Количество пожаров и их последствий в городах

В городах Российской Федерации за 2011 год зарегистрировано:

- 103454 пожара (-5,7% к АППГ);

- погибло 6115 человек (-10,2%), в том числе 252 ребенка (-4,9%);

- получили травмы 8513 человек (-5,0%).Прямой материальный ущерб причинен в размере 11643,7 млн. рублей (+63,9%)

На города пришлось 61,5% от общего количества пожаров, 69,0% материального ущерба, 51,1% от общего числа погибших при пожарах людей и 68,5% травмированных.

Количество пожаров и их последствий в сельской местности

В сельской местности Российской Федерации зарегистрировано:

- 64571 пожар (-7,24% к АППГ);

- погибло 5847 человек (-6,6%), в том числе 240 детей (-17,0%);

- получили травмы 3912 человек (-5,7%).

Прямой материальный ущерб причинен в размере 5230,6 млн. рублей (-29,9%).

На сельскую местность пришлось 38,5% от общего количества пожаров, 31,0% материального ущерба, 48,9% от общего числа погибших при пожарах людей и 31,5% травмированных.

На предприятиях, охраняемых подразделениями ФПС МЧС России, зарегистрировано:

- 1374 пожара (+53,3% к АППГ);

- погибших 99 человек (+59,7%);

- травмированных 148 человек (+94,7%).

Прямой материальный ущерб причинен в размере 117,2 млн. руб. (-30,9%).



Распределение количества пожаров по основным объектам

Наибольшее количество пожаров зарегистрировано в жилом секторе. Их доля от общего числа пожаров по России составила 71,1% (в 2010 г. - 71,4%). Гибель людей при пожарах в жилом секторе, от общего количества по стране, составила 92,3% (в 2010 г. - 92,7%), людей, получивших травмы, По сравнению с АППГ снижение количества пожаров зарегистрировано на всех основных видах объектов: производственных зданиях (-9,8%), зданиях общественного назначения (-8,8%), жилом секторе (-6,8%), строящихся (реконструируемых) объектах (-5,6%), сельскохозяйственных объектах (-12,6%), транспортных средствах (-1,3%), в складских зданиях (-2,0%).

Чаще всего пожары происходили в жилых (спальных) комнатах - 36529 случаев (21,7% от общего количества), на кухнях - 9231 (5,5%), на чердаках зданий - 9037 (5,4%), и на верандах, террасах - 6812 (4,0%). Наибольшее количество тел погибших людей было обнаружено в жилых комнатах - 7384 (61,7% от общего количества), на кухнях - 1249 (10,4%).

По сравнению с аналогичным периодом прошлого года зарегистрирован рост количества пожаров в архивах, библиотеках (+35,7%), гардеробных помещениях (+15,5%), в саунах (+9,0%). Рост числа погибших отмечен в складских помещениях (+125,0%), в производственных помещениях (цехах) (+45,5%), в автомобилях (+23,5%), на чердаках (+7,3%), в саунах (+6,0%), в помещениях котельных (+2,9%).



Распределение количества пожаров по основным причинам

За 2011 год от неосторожного обращения с огнем произошло 36,3% (в 2010 г. - 37,8%) от общего количества пожаров, при которых погибло 7893 человека (66,0% от общего количества, в 2010 г. - 66,0%) и 6432 человека получили травмы (51,8% от общего количества, в 2010 г. - 53,3%). Значительное количество пожаров произошло по причинам нарушений правил устройства и эксплуатации электрооборудования (24,2% от общего количества) и нарушений правил эксплуатации печного отопления (13,7%).

Зарегистрировано уменьшение количества пожаров по всем основным причинам их возникновения: поджоги (-9,8%), неисправность производственного оборудования (-5,0%), неосторожное обращение с огнем (-10,4%), неосторожное обращение детей с огнем (-6,7%), нарушения ППБ при проведении электрогазосварочных и огневых работ (-11,9%), нарушения ПУиЭ печного отопления (-2,8%), нарушения ПУиЭ электрооборудования (-3,1%) и по прочим причинам (-0,1%).

Основные причины гибели людей при пожарах

Вследствие воздействия продуктов горения погибло 8378 человек (70,0% от общего количества), от воздействия высокой температуры - 898 человек (7,5%). Причину гибели людей не удалось установить в 2019 случаях (в 16,9% от общего количества погибших). Отмечается рост неустановленных причин гибели людей, по сравнению с АППГ, на 36,3% (с 1481 до 2019 случаев).

При пожарах погибло пенсионеров - 3461 человек (28,9% от общего количества погибших), безработных - 3379 человек (28,2%), людей рабочих специальностей - 1374 человека (11,5%), нетрудоспособных иждивенцев (инвалидов) - 840 человек (7,0%) и лиц без определенного места жительства (БОМЖ) - 597 человек (4,9%).

Детей школьного возраста погибло 128 человек (1,1% от общего количества погибших), детей до 6 лет - 373 человека (3,1%).

За 2011 год зарегистрировано 23 пожара с групповой гибелью людей (пять и более человек), при которых погибло 138 человек (в 2010 г. - 21 пожар, погибло 127 человек): в Приволжском федеральном округе - 9 пожаров (59 погибших), Сибирском - 5 пожаров (29 погибших), Центральном - 3 пожара (15 погибших), Северо-Западном - 1 пожар (6 погибших), Уральском - 1 пожар (6 погибших), Южном - 1 пожар (6 погибших).

В 10 субъектах Российской Федерации количество пожаров, приходящихся на 100 тыс. населения, превысили (более чем на 50%) аналогичные общероссийские показатели в: Республике Карелии (83,45%), Камчатском (59,38%), Приморском (155,98%) и Хабаровском (135,47%) краях, Амурской (73,42%), Ленинградской (84,40%), Магаданской (115,35%), Новгородской (69,51%), Сахалинской (68,39%) областях и в Еврейской автономной области (128,87%).

В 13 субъектах Российской Федерации число погибших при пожарах людей, приходящихся на 100 тыс. населения, превысили (более чем на 50%) аналогичные общероссийские показатели в: Амурской (52,32%), Архангельской (64,33%), Брянской (55,17%), Вологодской (67,49%), Кировской (102,34%), Курганской (71,84%), Ленинградской (78,10%), Новгородской (131,39%), Псковской (213,44%), Сахалинской (61,39%), Смоленской (51,01%), Тюменской (53,69%) областях.

В 14 субъектах Российской Федерации число травмированных при пожарах людей, приходящихся на 100 тыс. населения, превысили (более чем на 50%) аналогичные общероссийские показатели в: Республике Карелия (139,21%), Архангельской (68,50%), Калининградской (59,61%), Кировской (98,06%), Новгородской (131,60%), Новосибирской (122,81%), Омской (78,05%), Псковской (59,08%), Ростовской (52,39%) и Ярославской (91,73%) областях, Ханты-Мансийском (91,69%), Ямало-Ненецком (242,43%), Чукотском (176,76%) автономных округах и в Еврейской автономной области (90,95%).

В заключении следует отметить, что основные статистические данные по пожарам и последствиям от них в прошедшем году почти полностью соответствуют прогнозируемой пожарной обстановки в Российской Федерации на 2011 год. Исключение составляет только число травмированных при пожарах людей, которое, по итогам года, превысило максимальный показатель доверительного интервала прогнозируемых значений на 0,3%.

Крупные пожары произошедшие на объектах нефтяной промышленности:

2012 год

15 апреля пожар возник на территории Московского нефтеперерабатывающего завода на юго-востоке столицы. На территории НПЗ загорелось здание теплообменника, закрытого на профилактику. Площадь пожара составила 70 квадратных метров. На технологические процессы возгорание не повлияло.

2011 год

7 августа возник пожар на Хабаровском нефтеперерабатывающем заводе. Горело разлившееся топливо и установка насосной станции на общей площади 50 квадратных метров. На территории завода располагалась пожарная часть, поэтому к тушению пожара приступили практически сразу. Пострадали пять человек: два оператора и три газоспасателя, все пострадавшие были доставлены в больницу. Впоследствии один из пострадавших скончался: работник, получивший 95% ожогов тела, был доставлен самолетом в специализированную клинику в пригороде Токио в Японии, однако скончался во время операции.

18 июня на нефтеперерабатывающем заводе ООО "ВПК-Ойл" под Новосибирском взорвалась емкость с мазутом. ЧП произошло при запуске нового оборудования. После взрыва емкости мазут разбрызгало в радиусе 30 метров. Начавшийся пожар удалось потушить через 2,5 часа. В результате ЧП погиб начальник производства.

3 июня произошло возгорание на подстанции, расположенной на территории нефтеперерабатывающего завода в московском районе "Капотня". В результате возгорания возникло сильное задымление, общая площадь которого составляла 30-50 квадратных метров. Общая площадь самого возгорания составила 10 квадратных метров. Пожар был потушен, пострадавших не было.

27 мая загорелась технологическая печь по производству смазочных материалов на омском нефтеперерабатывающем заводе "Газпромнефти". Пострадавших не было. В тушении пожара было задействовано десять пожарных автомобилей и 35 человек личного состава.

28 марта произошло возгорание одного из резервуаров с дизельным топливом объемом 2 тысячи кубических метров на Новоуфимском нефтеперерабатывающем заводе в Уфе. Угрозы для населения и конструкций завода не было.

2010 год

27 декабря взрыв произошел на нефтеперерабатывающей установке ООО "Забайкальская нефтеперерабатывающая компания" в поселке Даурия в Забайкалье. В результате взрыва погибли пять человек - все пятеро граждане КНР, находившиеся в эпицентре взрыва. По версии следствия, с июля 2006 года на территории промышленной зоны села Даурия без разрешения производились работы по строительству, монтажу и запуску малотоннажного нефтеперерабатывающего завода. В процессе пуско-наладочных работ на заводе перерабатывалась нефть с получением бензина, керосина, мазута, дизельного топлива и парафина, которые продавались. На предприятии после пробных пусков оборудования сложилась взрывоопасная ситуация, поскольку в аппаратах, резервуарах и трубопроводах остались пары нефтепродуктов.

24 сентября произошло возгорание на территории Новоуфимского нефтеперерабатывающего завода. При разгерметизации резервуара в 5 тысяч кубометров загорелся пролитый бензин. К борьбе с пожаром были привлечены силы Уфимского гарнизона Федеральной погранслужбы: 83 человека личного состава и 24 единицы основной и специальной техники. Погибших и пострадавших не было.

5 августа произошло ЧП на трубопроводе установки по переработке нефтепродуктов на территории нефтеперерабатывающего завода в Капотне в Москве. Произошел разрыв трубопровода, в разорванную систему через обратный клапан попал водород. Однако взрыва и возгорания газа не произошло.

27 мая произошла авария на Омском нефтеперерабатывающем заводе, в результате которой возник пожар, при котором пострадали два человека. В результате падения напряжения на омской ТЭЦ-4 в одной из трех секций печи П-101/2 завода взорвалась газовоздушная смесь с последующим горением нефти на площади 100 квадратных метров. В результате была повреждена одна секция печи, деформированы наружные металлические лестницы и площадки обслуживания печи. Технологический процесс приостановлен, подача нефтепродуктов была прекращена. Легкие травмы получили мужчина и женщина, работающие на заводе.

9 марта возник пожар на крупном нефтехимическом предприятии "Сибур-Химпром" в Перми, загорелся цех по производству этилбензола. Площадь возгорания составила 300 квадратных метров. На место выехали 30 единиц техники и 108 человек личного состава. Во время возгорания возникла угроза взрыва, но в ходе тушения она была снята. В результате пожара никто не пострадал.

2009 год

14 декабря на Новокуйбышевском НПЗ (дочернее предприятие ОАО "НК "Роснефть" в Самарской области) в насосном отделении установки замедленного коксования произошел пожар. Площадь горения составила 215 квадратных метров. Пожарными частями завода совместно с силами МЧС возгорание было ликвидировано, НПЗ продолжил работу в штатном режиме. Установка, производящая нефтяной кокс, была временно выведена из эксплуатации.

6 декабря взрыв с последующим горением водорода произошел на Ангарском нефтехимическом комбинате Иркутской области. Погиб один человек. В здании по переработке нефтепродуктов обрушилась кровля на площади 120 квадратных метров.

23 июля возник пожар на Саратовском нефтеперерабатывающем заводе. Одной из причин аварии стало превышение содержания воды в нефти. В результате ЧП произошел выброс продукта переработки и последующее возгорание оборудования предприятия.

В ночь на 16 июня загорелся мазут на НПЗ в Комсомольске-на-Амуре. Пожар ликвидировали через два часа, пострадавших и погибших не было. Факельное горение мазута произошло в результате разгерметизации фланцевого соединения.

22 августа 2009 года в резервуарном парке ЛПДС «Конда» филиала «Урайское УМН» ОАО «Сибнефтепровод» из-за прямого попадания разряда молнии произошло воспламенения горючих паров нефти с последующим интенсивным горением нефти в РВС 20000 м³ №7 без полного отрыва крыши. Площадь пожара соответствует площади зеркала РВС № 7 и составила 1632 м² . Стационарные пеногенераторы ГПСС-2000 системы пожаротушения резервуара сорваны с мест крепления и деформированы, деформирован трубопровод системы кольцевого орошения РВС№7. Спустя 25 минут происходит взрыв паровоздушной среды соседнего РВС № 8, в результате которого:

1) разрушается полностью резервуар РВС № 8, фрагменты которого взрывной волной разбрасываются по территории парка и за его пределы в радиусе до 500 метров;

2) в зону поражения взрывной волной, радиус разлета фрагментов корпуса РВС №8, интенсивного горения и теплового воздействия попадает личный состав 2-го отделения ПЧ-133, 1-го отделения ПЧ-115 и пожарная техника, установленная на пожарные гидранты;

3) в зону поражения взрывной волны, радиус разлета фрагментов корпуса РВС №8 попадает личный состав 1-го отделения ПЧ-133, 2-го отделения ПЧ-115;

4) взрывной волной и фрагментами корпуса РВС № 8 нарушается целостность крыши РВС № 5 и возникает горение нефти в нём;

5) частично разрушается обвалование РВС № 8 , ввиду чего горящая нефть переливается за пределы резервуарного парка;

6) площадь пожара увеличивается до 14 500 м²;

7) фрагментом крыши РВС № 8 перегораживается проезд по периметру парка.

2008 год

1 августа пожар произошел на Омском нефтеперерабатывающем заводе. Возгорание возникло на установке для производства нефтепродуктов, находящейся на открытой площадке. Сразу же после возгорания установка была обесточена, включены кольца орошения, перекрыта подача продукта, подан азот для выдавливания продукта из системы.

14 июля на Московском нефтеперерабатывающем заводе произошел аварийный сброс газа: над факельной установкой, в которой сжигается газ после переработки нефти, поднялся высокий столб пламени, а затем - черный столб дыма. В ходе ЧП не возникло угрозы для производства и здоровья работников самого предприятия, происшедшее не было квалифицировано как авария.

29 мая в водородной компрессорной установке по вторичной переработке нефти на НПЗ в городе Кириши Ленинградской области произошел взрыв водородсодержащей смеси, а затем пожар. В результате на месте погиб один человек, позже еще четверо скончались в больнице. Экономический ущерб от аварии составил 107 миллионов рублей.

20 февраля на том же предприятии загорелся пластик, рядом с которым производились несанкционированные сварочные работы. Общая площадь пожара составила около 400 квадратных метров. Жертв и пострадавших не было.

1.2 Характеристика сил и средств ФКУ «8 ОФПС ГПС по Самарской области (договорной)» привлекаемые для тушения пожара в резервуарном парке НПС «Самара-1» площадки «Самара» ОАО «Приволжскнефтепровод» ОАО «АК« Транснефть»

Для охраны от пожаров одной из крупнейших в Европе базы по хранению и перекачке нефти ОАО «Приволжскнефтепровод» организован 8 отряд ФПС по Самарской области (договорной)», который уже свыше 30 лет несёт свою трудовую вахту. В штате отряда 4 пожарных части (43 ПЧ, 44 ПЧ, 45 ПЧ, 74 ПЧ), 26 единиц техники, 210 человек личного состава. На вооружении 8 отряда состоят: 5 АЦ 6-100 (на базе Урал 4320), 1 АЦ 10-150 (на базе МАЗ), 4 АЦ 4-70 на базе (КамАЗ), 3 пожарные насосные станции ПНС-110, 3 рукавных автомобиля АР-2, манипулятор пожарный МП-20, коленчатые пеноподъёмники «Бронто-Скайлифт» на базе «Магирус» и АПП на базе «КамАЗ».

1 единица МП - 20

Марка и модель шасси -_______________ Гусеничный тягач АГТС-59

Полная масса автомобиля, кг - ____________________________ 16480

Мощность двигателя об/мин - _____________________________1800

Максимальная скорость, км/ч - ________________________20

Боевой расчет - ____________________________________2

Расход воды через лафетный ствол л/с - ________________________ 70

Максимальная высота подъёма ПТВ ( от уровня земли) ,м - ________20

5 единица АЦ-6-100

Марка и модель шасси - ______________________УРАЛ 4320-1951-48

Полная масса автомобиля, кг - ______________ 22500

Мощность двигателя кВТ (л. с.) - __________________________ 300

Максимальная скорость, км/ч -_________ 80

Боевой расчет -______________________________ 6

Емкость цистерны л, - 6000

Пенобак л, - 1000

Центробежный насос , одноступенчатого типа LK-6000

Производительность л/с - 18…100

Номинальный напор бар - _________________________________7

наибольшая высота всасывания, м - 7,5

1 единица АЦ-10-150

Марка и модель шасси- ________________________ МАЗ 631708

Полная масса автомобиля, кг -__________________ ______31500

Мощность двигателя кВТ (л. с.) -__________________ ______390(286)

Максимальная скорость, км/ч -______________________________80

Боевой расчет - ___________________________________________6

Емкость цистерны - ________________________10 м³

Пенобак - 2 м³

Центробежный насос , типа __________________________ N-100

Производительность л/с - _________________________________150

Номинальный напор бар - ________________________________10

Наибольшая высота всасывания, м - __________________________3,5

2 единица ПНС-110

Марка и модель шасси - __________________________Урал (5557)

Полная масса автомобиля, кг - _____________________________18000

Мощность двигателя кВТ (л. с.) - __________________________170

Максимальная скорость, км/ч - ______________________________80

Боевой расчет - _________________________________________3

Насосная установка:

Центробежный - __________________________________2 шт. ПН 60

подача, л/с -___________ 6600

напор, м вод. ст.- _________________100

наибольшая высота всасывания, м - ___________________________7,5

Время заполнения насоса водой при наибольшей высоте всасывания, с - _40

1 единица ПНС -110 (43114)

Марка и модель шасси -___________________________КАМАЗ 43114

Полная масса автомобиля, кг - _____________________________12500

Мощность двигателя кВТ (л. с.) -_____________________________240

Максимальная скорость, км/ч - _________________________ __80

Боевой расчет - _____________________________________________3

Насосная установка:

Центробежный - ___________________________________ 2 шт. ПН 60

Подача, л/с -_ 6600

Напор, м вод. ст.-______________________ 100

Наибольшая высота всасывания, м - ___________________________7,5

Время заполнения насоса водой при наибольшей высоте всасывания, с - __40

1 единица АПП - 32 (53213)

Марка и модель шасси - __________________________КамАЗ - 53228

Максимальная скорость, км/ч - ____________________________80

Боевой расчет - _____________________________________________3

Емкость пенообразователя л. - ______________________________2000

Расход воды через лафетный ствол л/с -_________________________70

Максимальная высота подъёма ПТВ ( от уровня земли) ,м-_________32

Габаритные размеры в транспортном положении мм. длина-_____10240

ширина _ ___ 2500

1 единица КПП Магирус Дойц 330-32 Бронто Скайлифт

Марка и модель шасси - ______________________ Магирус Дойц

Полная масса автомобиля, кг -___________________________32000

Максимальная скорость, км/ч -_________________________80

Боевой расчет -____________________________________________3

Емкость пенообразователя л. -________________________5,500

Расход воды через лафетный ствол л/с -________________________70

Максимальная высота подъёма ПТВ ( от уровня земли) ,м-_____ __35

Габаритные размеры в транспортном положении мм. длина-_____12700

ширина ________2500

высота_________3900

4 единицы АЦ-5-40 (43114)

Марка и модель шасси - КАМАЗ 43114 ПМ-525А

Полная масса автомобиля, кг - 15600

Максимальная скорость, км/ч - 80

Боевой расчет, чел - 7

Емкость воды, л - 5000

Пенообразователя, л - 400

Насосная установка:

Центробежный, ПН-40/100

Производительность насоса, л/с - 40

Дальность подачи воды лафетным стволом , м - до 60

Наибольшая высота всасывания, м - 7,5

Время заполнения насоса водой при наибольшей высоте всасывания, сек.- 40

3 единицы АР-2 (5557)

Марка и модель шасси - УРАЛ-5557

Полная масса автомобиля, кг - 21300

Мощность двигателя Квт(л/с) - 169/(230)

Максимальная скорость, км/ч - 80

Боевой расчет, чел - 3

Количество возимых рукавов(d-77)м - 2040

Скорость выкладки рукавов в линию, км/ч - до 9

В боевом расчете находятся: 3 АЦ 6-100 «Урал», 2 АЦ 4-70 «КамАЗ», 2 ПНС-110, АПП, КПП, АР-2. Количество личного состава в боевом расчете составляет 30 человек. Так же в подразделении в отапливаемом боксе для резервной пожарной техники имеется емкость на транспортной тележке с запасом конце трата пенообразователя ПО-6ТС объемом 13,5 м³.

Для тушения пожара в резервуарном парке НПС «Самара-1» площадки «Самара ОАО «Приволжскнефтепровод» ОАО «АК« Транснефть» предусмотрена автоматическая высылка сил и средств по повышенному номеру вызова №3 в соответствии с расписанием выездов.

1.3 Предлагаемое решение, направленное на модернизацию тушения пожара

1.3.1 Ограждающая стена с волноотражающим козырьком

Общие требования пожарной безопасности к ограждениям резервуаров

По периметру отдельно стоящего резервуара или каждой группы наземных резервуаров необходимо предусматривать замкнутое ограждение.

В качестве ограждения могут использоваться обвалование, ограждающая стена или ограждающая стена с волноотражающим козырьком.

Ограждающая стена и ограждающая стена с волноотражающим козырьком должны быть сплошными по периметру, выполняться из негорючих материалов и иметь предел огнестойкости не менее Е 150.

Ширина обвалования должна быть по верху не менее 0,5 м.

Ограждение должно быть рассчитано на гидростатическое давление разлившейся при разрушении резервуара жидкости.

В обоснованных случаях для полного удержания волны разливающейся при разрушении резервуара жидкости и предотвращения ее перелива через ограждение следует устанавливать ограждающую стену с волноотражающим козырьком или дополнительную защитную стену. Конструктивное исполнение ограждающей стены с волноотражающим козырьком, а также ее расстояние от ограждения приведены в приложении А.

Ограждающая стена с волноотражающим козырьком должна рассчитываться на максимально возможное гидродинамическое воздействие разливающейся при разрушении резервуара жидкости.

Метод определения геометрических параметров ограждающей стены с волноотражающим козырьком согласно ГОСТ Р 53324-2009

Настоящий метод устанавливает порядок расчета геометрических параметров ограждающей стены с волноотражающим козырьком, предназначенной для полного удержания волны жидкости при квазимгновенном разрушении наземного вертикального резервуара или группы резервуаров, в диапазоне изменения исходных данных

100 ? V_н ? 30 000,

3 ? L ? 30,

где V_н - номинальный объем резервуара, м³;

L - расстояние от ограждающей стены до стенки резервуара, м.

1 Высоту ограждающей стены Н_с, м, рассчитывают по формуле

(А.1)

где К_з - коэффициент запаса, который рекомендуется принимать равным 1,1 для резервуаров вместимостью не более 5000 м³ и равным 1,2 для резервуаров большей вместимости;

а₁ = f₁(b/H_ж), а₂ = f₂(L/R_p) - переменные, зависящие от длины вылета волноотражающего козырька (b, м) и расстояния от центра резервуара до ограждающей стены (L₁, м), соответственно равные

(А.2)

(А.3)

где Н_ж - максимальный уровень жидкости в резервуаре, м;

R_p - радиус аварийного резервуара, м.

2 Длину вылета волноотражающего козырька рекомендуется принимать:

- для резервуаров вместимостью до 700 м³ - не менее 0,5 м;

- для резервуаров вместимостью от 700 до 5000 м³ - не менее 1,0 м;

- для резервуаров вместимостью от 5000 до 30 000 м³ - не менее 1,5 м.

3 Схема ограждающей стены, имеющей волноотражающий козырек, с указанием основных геометрических параметров приведена на рисунке А.1.

1 - защитная стена; 2 - волноотражающий козырек; 3 - площадка отражения потока; 4 - основание стены

Рисунок А.1 - Принципиальная схема ограждающей стены с волноотражающим козырьком

Общий вид защитной стены с отбойным козырьком для РВС-30000 на нефтебазе «Шесхарис» г. Новороссийска

Отличительной особенностью защитной стены является отбойный козырек в ее верхней части, который отбрасывает (закручивает в противоположную сторону) поток надвигающейся жидкости и предотвращает ее перехлест через обвалование.

Если резервуары размещены на более высоких отметках по отношению к промышленным установкам, предприятиям и населенным пунктам и расположены от них на меньшем расстоянии, чем установлено нормами, наряду с защитной стеной применяют дополнительные защитные устройства: второй земляной вал или ограждающую стену; отводные каналы (траншеи); открытые земляные амбары.



Расчёт высоты ограждающей стенки

Рассмотрим техническое решения, которое повысит пожаровзрывобезопасность технологического процесса хранения нефтепродуктов в резервуарном парке НПС «Самара-1» и позволит сократить последствия от пожара.

Расчет высоты обвалования для резервуаров с нефтью.

Расчет проводим согласно СНиП 2.11.03-93 «Склады нефти и нефтепродуктов. Противопожарные нормы» [9].

V=20000 м³ ,D=45,6м, H=12м

Расчет актуален, если выполняется условие:

L - расстояние от ограждающей стены до стенки резервуара, 7 м

V_н - объем резервуара, м³.

Найдем площадь обвалования по формуле:

(5.1)

где: а - ширина обвалования, м;

b - длина обвалования, м.

Расчет проводим с учетом разрушения одного из резервуаров.

Находим площадь уцелевших резервуаров

(5.2)

где: d - диаметр резервуара;

Находим высоту обвалования

(5.3)

где: - объем одного резервуара, мі

- площадь не разрушившихся резервуаров, мІ;

- площадь обвалования, мІ.

Рисунок 2 - Принципиальная схема ограждающей стены с волноотражающим козырьком: 1 - защитная стена; 2 - волноотражающий козырек; 3 - площадка отражения потока; 4 - основание стены

(5.4)

(5.5)

Н_с - высота ограждающей стены, м

b - длины вылета волноотражающего козырька, 1,5 м

L₁ - расстояния от центра резервуара до ограждающей стены, 29,8 м

Н_ж - максимальный уровень жидкости в резервуаре, 10,4 м

R_p - радиус аварийного резервуара, 22,8 м

Находим высоту ограждающей стенки:

(5.6)

К_з - коэффициент запаса, который рекомендуется принимать равным 1,1 тогда:

Вывод: Рассмотрено техническое решения, которое повысит пожаровзрывобезопасность технологического процесса хранения нефтепродуктов в резервуарном парке НПС «Самара-1» и позволит сократить последствия от пожара, стенка для группы резервуаров с нефтью составит не менее 5,65 метра.