Разработка комплекса мероприятий по обеспечению противопожарной защиты газоперерабатывающего предприятия в городе Уфа

где Q_сг - удельная теплота сгорания газа или пара, Дж/кг;

Z - коэффициент участия, который допускается принимать равным 0,1;

Q₀ - константа, равная 4,52 10⁶ Дж/кг;

m_г,п - масса горючих газов и (или) паров, поступивших в результате аварии в окружающее пространство, кг.

Импульс волны давления i, Па с, рассчитывают по формуле

(7)

Расчет:

Удельная теплота сгорания пропана 4,6 · 10⁷ Дж/кг [25].

Находим приведенную массу m_пр по формуле:

m_пр = (Q_сг / Q₀)m_г,п · Z = (4,6 · 10⁷/4,52 · 10⁶) · 2304· 0,1 = 2344 кг.

Находим избыточное давление p на расстоянии 30 м:

p = 101·[0,8 ·2344^0,33 / 30 + 3 ·2344 ^0,66 / 30² + + 5·2344 /30³] = 135 кПа.



Находим импульс волны давления i по формуле (3.3):

i = 123 · (2344)^0,66 / 30 = 687 Па с.

Зависимость избыточного давления на фронте ударной волны и импульса волны давления от расстояния до центра взрыва представлена в таблице 4, и в соответствии с ГОСТ Р 12.3.047-98 выделяются следующие зоны разрушений:

Таблица 4

Степень поражения	Избыточное давление, кПа	Расстояние до центра взрыва, м	Импульс волны давления, Па · с
Полное разрушение зданий	100	35	597
50 %-ное разрушение зданий	53	50	423
Средние повреждения зданий	28	71	290
Умеренные повреждения зданий (повреждение внутренних перегородок, рам, дверей и т.п.)	12	130	156
Нижний порог повреждения человека волной давления	4,6	250	82
Малые повреждения (разбита часть остекления)	2,8	400	45

4.3.2 Расчет размеров зон, ограниченных нижним концентрационным пределом распространения (НКПР) газов

При испарении пропана образуется взрывоопасная зона. Для определения ее максимальных размеров используется нижеприведенная методика.

Расстояния X_НКПР, Y_НКПР и Z_НКПР, м, для горючих газов, ограничивающие область концентраций, превышающих НКПР, рассчитывают по формулам:



(7)

(8)

где m_г - масса поступившего в открытое пространство горючего газа при аварийной ситуации, кг;

_г - плотность горючего газа при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг/м³;

С_НКПР - нижний концентрационный предел распространения пламени горючего газа, % (об.) [25].

Расчет:

Для пропана С_НКПР = 2,3 % об, масса пропана m_г=2304 кг.

= 14,6 = 116 м,

= 0,33 = 2,6 м.

с_г - плотность паров СУГ при расчетной температуре и атмосферном давлении, кг/м³, которая рассчитывается по формуле:

с_г = М/(V₀· (1+0,00367· t_p)) (9)

где: М - молярная масса, кг/моль, равна 44 кг/кмоль для пропана;

V₀ - мольный объем, равный 22,413 м³/кмоль;

t_p - расчетная температура, ⁰С, равная 20 ⁰С;

с_n = 44/(22,4· (1+0,00367·20)) = 1,83 кг/м³;

Радиус R_б, м, и высоту Z_б, м, зоны, ограниченной НКПР газов и паров, вычисляют исходя из значений H_НКПР, Y_HKHP и Z_НКПР.

При этом R_б > Х_НКПР, R_б > Y_НКПР и Z_б > h + R_б (h =2 м - высота емкости, м).

Для горючих газов геометрически зона, ограниченная НКПР газов, будет представлять цилиндр с основанием радиусом R_б и высотой h_б = 2R_б при R_б h и h_б = h + R_б при R_б > h, внутри которого расположен источник возможного выделения горючих газов.

Цилиндр, внутри которого располагается источник возможного выделения горючих газов, будет иметь следующие параметры: радиус R_б=116м, высота h_б=118м. В пределах этой зоны создается взрывоопасная среда.

4.3.3 Расчет интенсивности теплового излучения при образовании «огненного шара»

Облако пара или топливовоздушной смеси, переобогащенное топливом, и не способное поэтому объемно детонировать, начинает гореть вокруг своей внешней оболочки, образуя огневой шар. Такие шары, вызванные горением углеводородов, светятся и излучают тепло, что может причинить смертельные ожоги и вызвать возгорание горючих веществ.

Расчет интенсивности теплового излучения «огненного шара» q, кВт/м², проводят по формуле:

q = E_f · F_q · , (10)

где: E_f - среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени, кВт/м²;

F_q - угловой коэффициент облученности;

- коэффициент пропускания атмосферы.

E_f определяют на основе имеющихся экспериментальных данных. Допускается принимать E_f равным 450 кВт/м² [25].

F_q рассчитывают по формуле:

, (11)

где: Н - высота центра «огненного шара», м;

D_s - эффективный диаметр «огненного шара», м;

r - расстояние от облучаемого объекта до точки на поверхности земли непосредственно под центром «огненного шара», м.

Эффективный диаметр «огненного шара» D_s рассчитывают по формуле:

D_s =5,33 m ^0,327 (12)

где т - масса горючего вещества, кг.

H определяют в ходе специальных исследований. Допускается принимать H равной D_s/2.

Время существования «огненного шара» t_s, с, рассчитывают по формуле:

t_s = 0,92 m ^0,303 (13)

Коэффициент пропускания атмосферы рассчитывают по формуле:

= ехр [-7,0 · 10^-4 (- D_s / 2)] (14)

Доза теплового излучения воздействующего на людей определяется по формуле:



Q = q · t_s. (15)

Данные для расчета:

Расстояние от облучаемого объекта до точки на поверхности земли непосредственно под центром «огненного шара» 50 м.

Расчет:

По формуле (12) определяем эффективный диаметр «огневого шара» D_s

D_s = 5,33 · (2304)^0,327 = 66 м.

По формуле (11), принимая H = D_s /2 = 33 м, находим угловой коэффициент облученности F_q

F_q = = 0,126.

По формуле (14) находим коэффициент пропускания атмосферы :

= ехр [-7,0 · 10^-4 ( - 66 / 2 )] = 0,98.

По формуле (10), принимая E_f = 450 кВт/м², находим интенсивность теплового излучения q

q = 450 · 0,126 · 0,98 = 55 кВт/м².

По формуле (13) определяем время существования «огненного шара» t_s:

t_s = 0,92 · 2304^0,303 = 9,6 с.

По формуле (15), определяем дозу теплового излучения воздействующего на людей от «огненного шара»:

Q = q · t_s = 55 · 9,6 = 5,2 · 10⁵ Дж/м².

Зависимость величины теплового излучения огневого шара от расстояния до его центра представлена в таблице 5.

Таблица 5

Расстояние до центра огневого шара, м	Тепловой поток, q, кВт/м2	Доза теплового излучения, Дж/м2
50	55	5,2 105
60	44	4,2 105
70	39	3,8105
80	27	2,6105
90	22	2,1105
100	17	1,6105

За время существования огневого шара (9,6 сек.) люди получат ожоги различной степени тяжести (см. приложение А, табл. 3).

4.3.4 Расчет интенсивности теплового излучения при пожаре пролива

Интенсивность теплового излучения q, кВт/м², рассчитывают по формуле:

q = E_f · F_q · , (16)

где: E_f - среднеповерхностная плотность теплового излучения, кВт/м²;

F_q - угловой коэффициент облученности;

- коэффициент пропускания атмосферы.

E_f принимают на основе имеющихся экспериментальных данных.

При отсутствии данных допускается E_f принимать равной 100 кВт/м² для СУГ [24].

Рассчитывают эффективный диаметр пролива d, м, по формуле

(17)

где: S - площадь пролива, м².

Рассчитывают высоту пламени Н, м, по формуле

(18)

где: т - удельная массовая скорость выгорания топлива, кг/(м с);

_в - плотность окружающего воздуха, кг/м³;

G - ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с².

Определяют угловой коэффициент облученности F_q по формуле:

(19)

где:

(20)

где:

А = (h² + + 1) / 2S₁, (20)

S_l= 2r/d, (21)

где: r - расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта

(22)

(23)

B = (1+S₁² ) / (2S₁ ) (24)

Определяют коэффициент пропускания атмосферы по формуле:

= exp[-7,0 10 ^-4 (r - 0,5 d)] (25)

Расчет: происходит испарение с поверхности разлившейся жидкости; площадь испарения при разливе на горизонтальную поверхность определяется (при отсутствии справочных данных), исходя из расчета, что 1 л жидкостей, разливается на площади 0,1 м² поверхности.

Определим площадь пролива:

При мгновенной разгерметизации емкости, в пожаре пролива участвует 3456 кг вещества, по таблице 3.1 плотность жидкой фазы пропана при температуре окружающего воздуха 20єС равна 499 кг/м³. Объем жидкого пропана, участвующего в пожаре пролива равен:

V = m/с = 3456/499 = 6,92 м³= 6920 л

S = 6920·0,1 = 692 м².

Определяем эффективный диаметр пролива d по формуле (3.14):

d = = = 28 м.

Находим высоту пламени по формуле (3.15), принимая

т = 0,1 кг / (м² с), g = 9,81 м/с² и _в = 1,2 кг/м³:

=57 м.

Находим угловой коэффициент облученности F_q по формулам (19-24), принимая r = 50 м:

,

= 7,14,

4,84,

= 3,64.

= 0,04,

= 0,11,

F_g= = 0,11.

Определяем коэффициент пропускания атмосферы по формуле (25):

= exp [ - 7,0 · 10 ^-4 (50 - 0,5 ·14)] = 0,97.

Находим интенсивность теплового излучения q по формуле (3.13), принимая Е_f= 100 кВт/м²

q = 100 · 0,11 · 0,97 = 10,6 кВт/м².

В соответствии с ГОСТ Р 12.3.047-98 разделяются различные степени поражения людей и материалов в зависимости от интенсивности теплового излучения от пожара. На расстоянии 50 м от геометрического центра разлива при воздействии теплового потока 10,6 кВт/м² люди получат ожоги 1 и 2 степени тяжести.

4.4 Разработка мероприятий по предупреждению пожаров и взрывов на газофракционирующей установке

Взрывобезопасность - состояние производственного процесса, предприятия или его отдельных участков, при котором исключена возможность взрыва, предотвращения воздействия на людей опасных и вредных факторов в случае его возникновения, которое обеспечивает сохранение материальных ценностей - зданий, сооружений, производственного оборудования, сырья и готовой продукции.

Для обеспечения защиты людей и материальных ценностей при возникновении взрыва должны быть предусмотрены меры, предотвращающие воздействие следующих опасных факторов взрыва:

- пламени и высокотемпературных продуктов горения;

- давления взрыва;

- высокоскоростных газовоздушных потоков;

- ударных волн;

- обрушившихся конструкций зданий и сооружений и разлетающихся элементов строительных конструкций, производственного оборудования и коммуникаций.

4.4.1 Разработка автоматической системы пожаротушения

Системы пожаротушения предназначены для предотвращения, ограничения развития, тушения пожара, а также защиты от пожара людей и материальных ценностей. Одним из самых надежных средств для решения этих задач являются системы автоматического пожаротушения, которые в отличие от систем ручного пожаротушения и систем, управляемых оператором, приводятся в действие пожарной автоматикой по объективным показаниям и обеспечивают оперативное тушение очага возгорания без участия человека.

Установка пожаротушения или противопожарная установка - это совокупность стационарных технических средств для тушения пожара за счет выпуска огнетушащего вещества. Конструктивно автоматические установки пожаротушения состоят из резервуаров или других источников, наполненных необходимым количеством огнетушащего состава, устройств управления и контроля, системы трубопроводов и насадков-распылителей. Количество распылителей, длины и сечение трубопроводов, требуемое количество огнетушащего вещества определяются тщательными расчётами.

Подразделяются системы автоматического пожаротушения, прежде всего, по используемому огнетушащему веществу:

- газовое пожаротушение (СО2, аргон, азот, хладоны);

- водяное пожаротушение (вода);

- пенное пожаротушение и водопенное пожаротушение (вода с пенообразователями);

- порошковое пожаротушение (порошки специального химического состава);

- аэрозольные системы пожаротушения (подобны порошкам, но частицы на порядок меньше по размерам);

- системы тонкодисперсной воды (тонкораспыленной воды) [24].

4.4.1.1 Огнетушащие средства, используемые при тушении сжиженных углеводородных газов

Для подавления процесса горения можно снижать содержание горючего компонента, окислителя (кислорода воздуха), снижать температуру процесса или увеличивать энергию активации реакции горения. В соответствии с этим в настоящее время при тушении пожаров используют один из следующих основных способов:

- изоляцию очага горения от воздуха или снижение путем разбавления воздуха негорючими газами, концентрации кислорода в воздухе до значения, при котором не может происходить процесс горения;

- охлаждение очага горения ниже определенных температур (температур самовоспламенения, воспламенения и вспышки горючих веществ и материалов);

- интенсивное ингибирование (торможение) скорости химической реакции окисления;

- механический срыв пламени в результате воздействия на него сильной струи газа или жидкости;

- созданием условий огнепреграждения.

Для тушения горящих СУГ используется наиболее распространенный способ, которым является охлаждение зоны горения. Сущность его заключается в охлаждения горящих веществ до температуры ниже температуры их воспламенения. При небольшом очаге пожара можно применить способ изоляции реагирующих веществ, за счет разобщения зоны горения от воздуха слоем какого-либо воздухонепроницаемого материала. Для этого применяются твердые листовые изолирующие материалы (войлок, асбестовая и обычная ткань) или сыпучие негорючие материалы (песок, тальк, различные флюсы).

Для тушения СУГ применяются следующие огнетушащие составы и средства [19]:

- газовые составы: инертные разбавители (N₂, СО₂);

- галогеноуглеводороды, порошки;

- вода аэрозольного распыла с добавками и без;

- вода как средство охлаждения;

- газо-аэрозольные составы.

Инертные разбавители применяются для объемного тушения. Они оказывают разбавляющее действие, уменьшая концентрацию кислорода ниже нижнего концентрационного предела горения. К наиболее широко используемым инертным разбавителям относятся азот, углекислый газ и различные галогеноуглеводороды. Эти средства используются, если более доступные огнетушащие вещества, такие как вода, пена оказываются малоэффективными.

В последнее время для тушения пожаров все более широко применяют огнетушащие порошки. Они могут применяться для тушения пожаров твердых веществ, различных горючих жидкостей, газов, металлов, а также установок, находящихся под напряжением. Следует отметить, что порошковыми составами можно ликвидировать горение сравнительно небольших объемов и площадей, поэтому они используются для зарядки ручных и переносных огнетушителей. Порошки рекомендуется применять в начальной стадии пожаров.

Наиболее простым, дешевым и доступным средством пожаротушения является вода, которая подается в зону горения в виде компактных сплошных струй или в распыленном виде. Вода, обладая высокой теплоемкостью и теплотой испарения, оказывает на очаг горения сильное охлаждающее действие. Кроме того, в процессе испарения воды образуется большое количество пара, который будет оказывать изолирующее действие на очаг пожара. К недостаткам воды следует отнести плохую смачиваемость и проникающую способность по отношению к ряду материалов. Для улучшения тушащих свойств воды к ней можно добавлять поверхностно- активные вещества. Воду нельзя применять для тушения ряда металлов, их гидридов, карбидов, а также электрических установок.

Пены являются широко распространенным, эффективным и удобным средством тушения пожаров. Существуют различные классификации пен, например по устойчивости, кратности, основе пенообразователя и т. п. По способу образования пены можно подразделять на химическую, газовая фаза которой получается в результате химической реакции; и газомеханическую (воздушно-механическую), газовая фаза которой образуется за счет принудительной подачи воздуха или иного газа. Химическая пена, образующаяся при взаимодействии растворов кислот и щелочей в присутствии пенообразователей, используется в настоящее время только в отдельных видах огнетушителей [20].

4.4.1.2 Автоматические стационарные установки пожаротушения

Автоматические стационарные установки пожаротушения в зависимости от используемых огнетушащих веществ подразделяют на водяные, пенные, газовые и порошковые.

Для тушения пожаров сжиженных газов целесообразней использовать автоматические установки водяного и пенного пожаротушения [20,21]

В случае если система пожарной защиты полностью автоматизирована, ее пуск осуществляется от пожарных датчиков. Полуавтоматические установки пожаротушения могут включаться вручную. Для включения системы или установки должны применяться задвижки, управляемые дистанционно.

В качестве пожарных датчиков используются приборы обнаружения оптического излучения пламени, так как они являются наиболее чувствительными и быстродействующими [23].

4.4.1.3 Расчет расхода раствора пенообразователя

Расчет расхода раствора пенообразователя на тушение пожара определяется исходя из интенсивности подачи раствора пенообразователя на 1 м² расчетной площади тушения и времени тушения.

Расчетную площадь тушения принимают равной площади горизонтального сечения резервуара.



S = рD²/4 (26)

где: D - диаметр резервуара, м.

Диаметр резервуара D=2 м. Расчетная площадь тушения равна 3,14 м².

Расход раствора пенообразователя W_oв на тушение пожара определяется по формуле:

W_oв = I_o S ф К_з, (27)

где: I_o - оптимальный удельный расход (интенсивность подачи) раствора пенообразователя, для сжиженного пропана - 0,08 л/(м²•с);

S - расчетная площадь пожара, м²;

ф - расчетная продолжительность работы средств АПЗ, с;

К_з - коэффициент запаса (принимается 1,2).

Расчетное время тушения пожара для систем автоматического пенного пожаротушения - 10 мин [23].

Расход раствора пенообразователя на тушение пожара при горении резервуара со сжиженным пропаном составит:

W_oв. = 0,08·3,14·600·1,2 = 181 л;

Таким образом, по проведенным расчетам расход раствора пенообразо-вателя на тушение пожара автоматической системой пенного пожаротушения при горении резервуара с сжиженным пропаном составит 181 л.

4.4.1.4 Расчет расхода воды на охлаждение резервуаров

Для предотвращения взрыва горящего резервуара и возгорания соседних резервуаров применяют охлаждение их водой. Каждый резервуар оборудуется распылителем воды.

Расход воды на охлаждение горящего и смежных резервуаров определяется по следующей формуле:

q_в^охл = р ·(І^г_в·D^г_р + 0,5 ·І^см_в·D^см_р ·n) (28)

где: І^г_в - расход воды на 1м длины окружности горящего резервуара, принимаемый равным 0,5 л/(м²·с);

І^см_в - расход воды на 1м длины окружности смежного резервуара, принимаемый равным 0,2 л/(м²·с);

D^г_р ,D^см_р - диаметры горящего и смежных резервуаров, м;

n - число смежных резервуаров;

Тогда получим:

q_в^охл=3,14· (0,5·2+0,5·0,2·2·2)=5,18 л/с.

Следовательно, расход воды для охлаждения горящего и соседних с ним резервуаров составит - 5,18 л/с.

4.4.1.5 Расчет количества пенообразующих устройств

В качестве пенообразующих устройств, для пенной системы пожаротушения применяют пеногенераторы.

Число потребных для защиты резервуара пеногенераторов n_г определяется по формуле:

n_г=0,785·D²_p·I_p/q^г_p (29)

где: D_p- диаметр резервура, м;

I_p - удельный расход раствора, л/(м²·с), для сжиженного пропана - 0,08 л/(м²•с);

q^г_p - производительность генератора пены по раствору, л/с, принимается равным для пеногенератора ГВП 2 л/с [3].

Тогда получим:

n_г= 0,785·2²·0,08/2=1

Следовательно, количество пенообразующих устройств (пеногенераторов) на один резервуар составит 1 штуку.

Рисунок 8 - Принципиальная схема комбинированной системы установки для тушения пожаров в резервуарах с нефтепродуктами многократной воздушно-механической пеной и орошением резервуара водой

1 - резервуар; 5 - пенная камера с ГВП; 3 - кольцо водяного орошения; 4 - трубопровод. для подачи пенообразующего раствора в ГВП; 5 - трубопровод для подачи воды в кольцевой ороситель; 6 - задвижка; 7 - коллектор раствора; 8 - водяной коллектор; 9 - магистральный трубопровод для подачи раствора; 10 -магистральный трубопровод для подачи воды; 11 - сопло Вентури; 12, 13 -насосы; 14 - всасывающая линия насоса; 15 - водопровод; 16 - циркуляционные трубы смесители; 17 - смеситель; 18 - трубки для управления дозатором; 19 - труба для подачи пенообразователя к смесителю; 20 - автоматический дозатор; 21 - труба для подачи пенообразователя к автоматическому дозатору; 22 - бак с пенообразователем.

4.4.2 Системы автоматической пожарной сигнализации

Автоматическая пожарная сигнализация является важной мерой предотвращения крупных пожаров. При отсутствии пожарной сигнализации от момента обнаружения пожара до вызова пожарных подразделений проходит большой промежуток времени, что в большинстве случаев приводит к полному охвату помещения пламенем. Основная задача автоматической пожарной сигнализации - обнаружение начальной стадии пожара, передача извещения о месте и времени его возникновения и при необходимости включения автоматических систем пожаротушения и дымоудаления.

Функционально автоматическая пожарная сигнализация состоит из приемно-контрольной станции, которая через сигнальные линии соединена с пожарными извещателями. Задачей сигнальных извещателей является преобразование различных проявлений пожара в электрические сигналы. Приемно-контрольная станция после получения сигнала от первичного извещателя включает световую и звуковую сигнализацию и при необходимости автоматические установки пожаротушения и дымоудаления.

Скорость срабатывания автоматической пожарной сигнализации в основном определяется скоростью срабатывания первичных извещателей. В настоящее время наиболее часто используют тепловые, дымовые, световые и звуковые пожарные извещатели.

Тепловые извещатели по принципу действия разделяются на максимальные, дифференциальные и максимально-дифференциальные. Первые срабатывают при достижении определенной температуры, вторые - при определенной скорости нарастания температуры, а третьи - от любого значительного изменения температуры. В качестве чувствительных элементов применяют легкоплавкие замки, биметаллические пластины, трубки, заполненные легко расширяющейся жидкостью, термопары и т. д. Тепловые пожарные извещатели устанавливают под потолком в таком положении, чтобы тепловой поток, обтекая чувствительный элемент извещателя, нагревал его. Тепловые пожарные извещатели не обладают высокой чувствительностью, поэтому обычно не дают ложных сигналов срабатывания в случае увеличения температуры в помещении при включении отопления, выполнения технологических операций.

Дымовые пожарные извещатели обладают меньшей инерционностью. Пожарная защита современных промышленных предприятий включает комплекс профилактических, организационных и технических мероприятий, дополняющих друг друга и тесно взаимосвязанные между собой.

Технические средства борьбы с пожарами подразделяются на оповестительные и исполнительные. К оповестительным относятся различного рода сигнальные устройства (пожарные извещатели).

Исполнительные средства подразделяются на мобильные, переносные и стационарные.

Стационарные средства тушения в свою очередь подразделяются на автоматические, полуавтоматические и неавтоматические.

К автоматическим стационарным средствам тушения относятся такие, в которых процессы обнаружения и тушения пожара полностью автоматизированы. Полуавтоматические стационарные средства тушения включаются оператором.

Потребность в средствах автоматической пожарной зашиты (АПЗ) обусловливается тем, что современные промышленные предприятия становятся все более комплексно механизированными и автоматизированными. Отсутствие в них автоматических средств пожарной защиты снижает уровень механизации и автоматизации. Для современных производств характерна тенденция максимальной интенсификации производства при минимуме обслуживающего персонала, что в ряде случаев связано с повышением пожарной опасности. Уменьшить эту опасность можно только за счет автоматизации пожаротушения [23].

5. Планирование и технология выполнения аварийно-спасательных работ при ликвидации пожара на газоперерабатывающем предприятии

Целью данного раздела является проведение планирования аварийно-спасательных работ, проводимых при ликвидации чрезвычайной ситуации на газофракционирующей установке газоперерабатывающего предприятия.

Планирование аварийно-спасательных работ на газофракционирующей установке газоперерабатывающего предприятия осуществляется на основе расчетов, приведенным в разделе 4 (см. также приложение Б рисунок 1):

- полному разрушению подверглось здание технологической насосной блока №1, здание материального склада №1 подверглось средней степени разрушения;

- площадь пожара пролива S = 692 м²;

-количество пострадавших со смертельным исходом 30 человек (считается, что все они находятся в завалах), легкой степени и средней степени тяжести 57 человек, 17 из них находятся в завалах;

- На основании этих данных производится планирование аварийно-спасательных работ.

5.1 Перечень превентивных мероприятий при авариях на пожаро- и взрывоопасных объектах

Превентивные мероприятия направлены на предотвращение аварийных ситуаций, либо снижение ущерба при их возникновении.

Режимы проведения мероприятий: 1- режим повседневной деятельности, 2 - режим повышенной готовности, 3 - режим чрезвычайной ситуации [32].

Комплекс превентивных мероприятий представлен в таблице 6.



Таблица 6

Мероприятия, осуществляемые на региональном уровне	Характеристика мероприятий, параметры их проведения
1	2
Проверка работоспособности автоматических систем обнаружения и оповещения о возникновении аварии на объектах	Режимы 1, 2. Оборудование объектов датчиками контроля и обнаружения возгорании, определения критических параметров производственных процессов, автоматического отключения установок и оборудования в случае угрозы. Установка и регламентная проверка спринклерных и дренчерных систем пожаротушения, систем создания инертной среды, изоляции аварийных помещений и установок. Создание и периодическая проверка локальных систем оповещения.
Контроль на промышленном объекте за выполнением правил противопожарной безопасности	Режимы 1, 2. Сертификация производств по степени пожарной опасности. Экспертиза соответствия технологических процессов и изменений в них нормам противопожарной безопасности. Периодический комиссионный осмотр и актирование объектов. Контроль за пополнением и освежением средств пожаротушения, знанием персоналом правил противопожарной безопасности. Проведение учений и тренировок.
Защита персонала и населения - организация системы оповещения о возникновении ЧС; - обеспечение персонала индивидуальными средствами защиты; - планирование проведения эвакуации из опасных районов	Режимы 1, 2. Организация и оборудование систем оповещения в соответствии с современными достижениями противопожарной техники и с учетом отраслевой специфики. Прогнозирование зон воздействия первичных и вторичных факторов поражения для персонала и населения близлежащих жилых кварталов. Определение мер защиты в случае аварии, определение маршрутов вывода персонала и населения из опасных зон и маршрутов ввода сил и средств для ликвидации аварий. Обучение персонала и населения правилам поведения и приемам спасения в случае аварии.
Подготовка к привлечению при необходимости дополнительных сил и средств в соответствии с планом взаимодействия	Режимы 1, 2. Осуществляется на этапе планирования действий на случай аварии. Организация взаимодействия с министерствами и ведомствами Российской Федерации. Группировка сил РСЧС: ГПС МВД; формирования ПГ министерств и ведомств; силы ГО; ВСМК МЗ.
	Срок приведения в готовность - от 1, 5 часов до 3 суток. Основные задачи определены. Решение принимается на уровне министров.

Превентивные мероприятия, независимо от их объема, все же не исключают возможности возникновения чрезвычайной ситуации. И при ее возникновении необходимо в кратчайшие сроки провести аварийно - спасательные работы [32].

5.2 Планирование, технология выполнения аварийно-спасательных работ в зоне аварии

Аварийно - спасательные работы при взрыве и пожаре пролива на газофракционирующей установке предприятия включают в себя следующие мероприятия:

- разведка зоны ЧС (инженерная, пожарная, медицинская);

- ввод сил и средств в зону ЧС;

- отключение коммунально-энергетических систем (КЭС);-

- тушение пожаров;

- поисково-спасательные работы в зоне ЧС;

- оказание медицинской помощи пострадавшим;

- эвакуация пострадавших и материальных ценностей в зоне ЧС;

- подача воздуха в заваленные помещения;

- организация управления и связи в зоне ЧС;

- обеспечение общественного порядка в зоне ЧС;

- проведение аварийно-спасательных работ связанных с тушением пожаров в зоне ЧС;

- разборка завалов, расчистка маршрутов и устройство проездов в завалах;

- укрепление или обрушение поврежденных и грозящих обвалом конструкций зданий, сооружений на путях движения и в местах работ;

- восстановление отдельных участков энергетических и водопроводных сетей для обеспечения противопожарного водоснабжения;

- работы по инженерной и организационной подготовке участков спасательных работ и рабочих мест в зоне ЧС (расчистка площадок, установка на площадках техники, ограждений и предупредительных знаков, освещение рабочих мест);

- ликвидация аварий на коммунально-энергетических сетях в зоне ЧС;

- газоспасательные работы;

- ликвидация (локализация) ЧС, связанных с разгерметизацией систем, оборудования, выбросом в окружающую среду взрывоопасных и токсичных продуктов [33].

Успех проведения аварийно-спасательных и других неотложных работ в зоне ЧС достигается за счет заблаговременно проведенной подготовки спасательных формирований, в том числе:

- изучение обстановки сложившейся на обслуживаемой территории при ЧС;

- изучения особенностей основных объектов расположенных на территории ТГПЗ;

- оценки маршрутов выдвижения в район возможных действий;

- планирования организации управления, проведения расчета сил и средств связи;

- организации взаимодействия с соответствующими комиссиями по чрезвычайным ситуациям по вопросам совместных действий при ведении аварийно-спасательных и других неотложных работ при ЧС [33].

Проведение аварийно-спасательных и других неотложных работ в зоне аварии на ТГПЗ осуществляется согласно блок-схемы, представленной на рисунке 4.1.

5.3 Районы расположения формирований и время их выдвижения в зону чрезвычайной ситуации

После получения сигнала об аварии на газоперерабатывающем предприятии первым эшелоном в зону ЧС выдвигаются силы постоянной готовности - объектовые, находящиеся на территории предприятии - газоспасательный отряд, пожарная часть ПЧ-147, медицинские формирования (3 санитарных поста). Время их готовности, после получения сигнала от дежурного диспетчера предприятия о возникновении ЧС составляет 5 минут [36].

Вторым эшелоном, по решению руководителя ликвидации ЧС, для наращивания основных сил и средств выдвигается пожарная часть ПЧ-48, расположенная на расстоянии 5,3 км и ПЧ-146, расположенная на расстоянии 6,2 км.

Время выдвижения формирований из мест дислокации в зону ЧС определяется по формуле:

t = t_д.с. + t_сб + t_сл + t_б.р, (30)

где t_д.с. - время до сообщения о пожаре, мин. Равно времени от начала возникновения пожара до сообщения о нем в пожарную часть. Принимается равным 5 минутам;

t_сб - время обработки информации и сбора личного состава по тревоге (принимается не более 1 мин.);

t_сл - время следования на пожар, мин.

Определяется практически при наибольшей интенсивности движения транспорта или по формуле:

t_сл = L 60 / V_сл, (31)

где: L - расстояние от места дислокации формирования до объекта, км,;

V_сл - средняя скорость движения автомобиля, км/ч, V_сл=40 км/ч для пожарных машин, V_сл=80 км/ч для машин скорой помощи и машин аварийно-спасательной службы.

Время следования ПЧ-48 до объекта: t = 5,3 60 / 40 = 7 мин.

Время следования ПЧ-146 до объекта: t = 6,2 60 / 40 = 8 мин.

Время следования БСМП до объекта: t =7 60 / 80 = 5 мин.

Время следования АСФ до объекта: t =5 60 / 80 = 4 мин



t_б.р. - время боевого развертывания, которое принимается от 3 до 5 мин.

Подставляя данные значения в формулу (4.2) получаем общее время выдвижения:

- ПЧ-48 до объекта: t_св = 5 + 1 + 7 + 4 = 17 мин.

- ПЧ-146 до объекта: t_св = 5 + 1 + 8 + 4 = 18 мин.

- БСМП до объекта: t_св = 5 + 1 + 5 + 4 = 15 мин.

- АСФ до объекта: t_св=5+1+4+4=14 мин.

Данные о времени прибытия формирований РСЧС в зону бедствия позволяют повысить эффективность и точность планирования аварийно-спасательных работ.

5.4 Организация разведки в зоне ЧС

Разведка - важнейший вид обеспечения действий формирований. Она организуется и ведется с целью своевременного добывания данных об обстановке, необходимых для принятия обоснованного решения и успешного проведения спасательных и неотложных аварийно-восстановительных работ в очагах поражения и зонах катастрофического затопления, районах стихийных бедствий, аварий, катастроф.

Пожарная разведка проводится для выявления и уточнения пожарной обстановки в зоне ЧС. После установления районов и масштабов пожаров определяются пути отхода и наиболее удобные рубежи локализации огня для обеспечения продвижения формирований к месту проведения спасательных работ [19].

В ходе разведки пожара устанавливают:

- какая площадь охвачена огнем, какой продукт горит и какому оборудованию угрожает; наличие продукта на установке и какие операции происходят, возможность перекрытия продукта;

- состояние горящих и смежных сооружений, наличие в них продуктов, давление и температура;

- состояние задвижек, трубопроводов, возможность остановки поступления газа на установки;

- возможность обвалования горящей жидкости на площадке под колоннами;

- наличие угрозы взрывов, деформации конструкций и разлива жидкости из аппаратуры, либо утечек горючих паров и газов;

- отключена ли установка от сырьевых и товарных линий;

- наличие и состояние промышленной канализации, опасность переброса по ней огня на соседние установки.

Время следования к месту пожара определим по формулам (30-31):

t_сл = L 60 / V_сл, (31)

где: L =0,2 км- расстояние от места дислокации формирования до места ЧС;

V_сл =20 км/ч- средняя скорость движения автомобиля на объекте экономики.

t_сл = L 60 / V_сл=0,260/20=1 мин

Время следования газоспасательного отряда к месту ЧС:

t = 2 + 1 + 1 + 2 = 5 мин.

5.5 Организация пожаротушения

Под организацией тушения пожара понимают комплекс мероприятий, связанных с подготовкой боевых действий пожарных подразделений.

Старшим руководителем тушения пожара является начальник противопожарной службы города, прибывшей на объект. В зависимости от поставленной задачи и сложившейся обстановки старший руководитель тушения пожара ставит задачи подчиненным подразделениям и выделяет им участки работ. Руководят борьбой с пожарами непосредственно на местах командиры противопожарных формирований. В первую очередь локализуют и тушат те очаги пожаров, которые препятствуют успешному проведению спасательных работ и создают угрозу распространения огня. В ходе тушения пожара личный состав формирований должен строго соблюдать правила безопасности, внимательно следить за состоянием строительных конструкций [37].

5.5.1 Особенности тушения открытых технологических установок

Особенностью пожаров на открытых технологических установках является большая скорость распространения горения, высокая тепловая радиация пламени, возможность возникновения взрывов, выброса и растекания горючих жидкостей и сжиженных газов на большие площади. Поэтажное размещение оборудования увеличивают удельные нагрузки горючих веществ, повышают пожарную опасность, усложняют процесс тушения пожара.

При авариях на открытых технологических установках горючие газы и пары нагретого нефтепродукта могут образовать загазованные зоны, величина которых зависит от расхода продукта и скорости ветра.

Следует в кратчайшие сроки локализовать и ликвидировать очаги пожара, чтобы не допустить ухудшения пожарной обстановки и дальнейшего развития ЧС. Если загорание произошло вблизи наземных резервуаров, во избежание повышения в них давления необходимо немедленно включить орошение и противопожарную водяную завесу. Если этого недостаточно, резервуары следует поливать водой из брандспойта мощной струей [17].

Первые действия подразделений пожарной охраны должны быть направлены на:

- прекращение растекания горючих жидкостей и газов;

- охлаждение соседних аппаратов и установок, попадающих в зону интенсивного теплового излучения;

- тушение разлившейся жидкости и факела из неисправного аппарата, не прекращая при этом охлаждения и аппаратов и установок, находящихся в зоне интенсивного теплового излучения;

- при организации штаба пожаротушения, предусмотреть создание двух боевых участков: БУ-1 - охлаждение горящего резервуара и соседних аппаратов; БУ-2-тушение разлившейся жидкости из неисправного аппарата [38].

5.5.2 Выбор способов прекращения горения и огнетушащих веществ

Существует четыре способа тушения пожаров: охлаждения, разбавления, изоляции и химического торможения реакций.

Для тушения пожаров СУГ на наружных установках используются способ охлаждение зоны горения для защиты технологического оборудования с помощью компактных и распыленных струй воды, и способ изоляции реагирующих веществ для тушения пожара пролива с помощью воздушно-механической пены низкой и средней кратности.

Защиту технологического оборудования организуют с момента прибытия первых подразделений и продолжают в периоды локализации и ликвидации пожара. Для этого используют автоматические средства защиты и огнетушащие средства, додаваемые передвижной пожарной техникой.

При охлаждении технологического оборудования необходимо обеспечивать орошение всей поверхности горящих и половины поверхности соседних аппаратов и установок. Необходимость орошения соседних аппаратов определяется расстоянием до фронта пламени [38].



5.5.2.1 Водоснабжение

На территории предприятия проложены 2 кольцевых противопожарных водопровода диаметрами 150 и 250 мм, на которых установлены 54 пожарных гидранта. Вода в сеть подается от общего заводского водозабора, насосами из реки Ик, расположенной на расстоянии 12,5 км от предприятия, по двум водопроводам диаметрами 300 мм.

Общая производительность насосов 1200 м³/час. На территории предприятия имеется 6 пожарных водоема, 4 из которых объемом 200 м³, 1 - 100 м³,1 - 800 м³. Для забора воды из водоемов, возле них имеются манифольдные колодцы [39].

5.5.2.2 Расчет сил и средств пожаротушения

Согласно расчетам в пункте 3.3.4 площадь пролива равна 692 м².

Для тушения пожара пролива понадобится раствора пенообразователя средней кратности (к=100) [39]:

Q_р.п.=S·I_рп, (32)

где: S - площадь пожара (равна площади пролива),

I_рп - интенсивность подачи раствора пенообразователя, I_рп = 0,08 л/с·м² для ГПС-600.

Q_р.п =692·0,08=48 л/с.

Определим необходимое количество стволов ГПС-600 для тушения пожара пролива:

N_ГПС= Q_р.п / Q_ГПС (33)

где: Q_р.п - количество пенообразователя, необходимое для тушения пожара, л/с;

Q_ГПС - производительность одного ГПС. Q_ГПС=6 л/с для ГПС-600.

N_ГПС = 48/6=8 шт ГПС-600.

Необходимо подать 8 стволов ГПС-600 с противоположных сторон.

Расход воды на охлаждение горящего резервуара:

Q_р=S_р·J_П (34)

где: S_р - площадь резервуара, м²,

J_П - интенсивность подачи воды на тушение, л/с, J_П = 0,3 л/с для лафетных стволов.

Q_р = 8·0,3=2,4 л/с

Необходимо лафетных стволов:

N_л.с. = Q_р /Q_л.с. (35)

где: Q_л.с= 21 - производительность одного лафетного ствола, л/с

N_л.с =2,4/21=0,11

Принимаем один лафетный ствол для охлаждения горящего резервуара.

Расход воды на охлаждение соседних колонн:

Q_оск= (S_k·J_o)/2 (36)

где: S_k - площадь колонны, м², Jo - интенсивность подачи воды на охлаждение, л/с

Q_оск = (110·0,2)/2= 11 л/с.

Количество лафетных стволов, которые понадобятся для охлаждения:

N_л.с.= Q_оск./Q_л.с.=11/21=0,53 (37)

Принимаем по одному лафетному стволу на каждую соседнюю колонну.

Таким образом, для локализации и тушения пожара, необходимы 3 лафетных ствола для охлаждения аппаратов и 8 ГПС-600 для тушения пожара пролива.

Определим общий расход воды на тушение и охлаждение:

Q_в= N_ГПС · Q_ГПС + N_ЛС · Q_ЛС = 8·6+3·21=111 л/с (38)

Определяем пропускную способность трубопровода. При напоре в сети 80 м и диаметре трубопровода 150 мм, пропускная способность 140 л\с. Следовательно, трубопровод обеспечивает потребности на тушение пожара, защиту и охлаждение оборудования.

Для работы с лафетными стволами необходимо на каждый ствол одно отделение, всего 3. Для подачи пены с помощью ГПС-600 с четырех направлений - 4 отделения. Одно отделение состоит из 1 машины АЦ-5-40 и 5 человек. Таким образом, для тушения пожара потребуется 7 машин АЦ-5-40 и 35 человек личного состава.

газоперерабатывающий чрезвычайный аварийный спасательный



6. Организация управления ликвидацией ЧС

Управление при ликвидации чрезвычайных ситуаций заключается в руководстве силами РСЧС при проведении аварийно-спасательных и других неотложных работ. Главной целью управления является обеспечение эффективного использования сил и средств различного предназначения, в результате чего работы в зонах чрезвычайных ситуаций должны быть выполнены в полном объеме, в кратчайшие сроки, с минимальными потерями населения и материальных средств.

Для газоперерабатывающего предприятия деятельность управления ликвидацией ЧС организуется в соответствии с Конституцией и федеральными законами РФ, указами и распоряжениями Президента, постановлениями и распоряжениями Правительства Российской Федерации, нормативными правовыми актами РБ и Положением о единой государственной системе предупреждения и ликвидации ЧС (РСЧС).

Основными задачами организации управления ликвидации ЧС являются:

- подготовка вариантов решений и обеспечение деятельности Комиссии по предупреждению и ликвидации ЧС и обеспечению пожарной безопасности;

- организация планирования и проведения аварийно-спасательных и других неотложных работ;

- координация действий территориальных и функциональных подсистем РСЧС;

- оценка масштабов ЧС и прогнозирование возможных ее последствий;

- осуществление непосредственного руководства по проведению аварийно-спасательных и других неотложных работ;

- организация и поддержание непрерывного взаимодействия с органами управления РСЧС и другими органами управления сил, привлекаемых к ликвидации ЧС;

- организация сбора, анализа, обработки и отображения информации о ЧС.

При возникновении чрезвычайной ситуации органы управления приводятся в готовность. Приведение в готовность начинается с оповещения и сбора руководящего состава.

6.1 Оповещение и сбор руководящего состава при возникновении чрезвычайной ситуации на газоперерабатывающем предприятии

Оповещение руководящего состава и сотрудников завода проводят секретарь и посыльные по решению штаба ликвидации ЧС в объеме, необходимом для решения задач по предупреждению и ликвидации последствий ЧС.

Общее оповещение об остановке, правилах поведения и действиях населения осуществляется:

- ответственным дежурным Управления с использованием централизованной информационно-оповестительной системы ГО ЧС передачей сигнала «ВНИМАНИЕ ВСЕМ!»;

- подвижными средствами РОВД, оборудованными звуко - усилительными установками. Обмен информацией об обстановке между взаимодействующими органами управления осуществляется через КЧС ПБ и штаба ликвидации ЧС завода. Связь с вышестоящими и взаимодействующими органами поддерживается и осуществляется по существующей телефонной сети, телетайпу, факсу, при необходимости, подвижными средствами и посыльными.

При аварийной ситуации на заводе со значительным выбросом углеводородных газов обслуживающий персонал немедленно сообщает диспетчеру завода и начальнику установки, на которой произошла авария. Диспетчер завода при получении извещения об аварии, извещает лиц и учреждения по списку, который дается в приложение ПЛАС (см. схему оповещения).

Информация должна быть четкой, краткой и содержать следующие сведения:

- время аварии;

- место аварии;

- характер и размер аварии;

- наличие пострадавших;

- принятые меры;

- доложивший.

На предприятии создана и поддерживается в постоянной готовности к применению система локального оповещения персонала завода и населения, проживающего вблизи, о возникновении чрезвычайных ситуаций. Контроль над ее работой осуществляет КЧС ПБ предприятия.

Система включает: внутреннюю телефонную связь между участками завода (каждая операторная, рабочие места, представляющие особую опасность в технологической цепочке) с диспетчером завода и администрацией с прямым выходом на АТС АНК «Башнефть» и радиотелефонную связь.

Средства обеспечения радиотелефонной связи: 17 радиостанций мощностью 5 Вт и радиусом действия до 5 км фирмы МОТОRОLА Р-GR-300. Этими радиостанциями оснащены руководители и основные группы производственного персонала (начальники участков, главные специалисты, руководство завода, операторы товарно-сырьевых парков, операторы технологических установок).

6.2 Структура управления ликвидацией чрезвычайной ситуации на газоперерабатывающем предприятии

Руководство работами по спасению людей и ликвидации ЧС осуществляет ответственный руководитель работ.

При неправильных действиях ответственного руководителя работ вышестоящее руководящее лицо имеет право отстранить его и принять на себя руководство ликвидацией аварии или назначить для этого другое соответствующее лицо [40].

При развитии аварии только на территории газофракционирующей установки, без воздействия на смежные установки и объекты, ответственным руководителем работ является директор завода, а в его отсутствие - диспетчер предприятия.

Лица, вызываемые для спасения людей и ликвидации аварии, сообщают о своем прибытии ответственному руководителю работ и по его указанию приступают к выполнению своих обязанностей.

Непосредственное руководство ведением спасательных работ осуществляется (по указанию ответственного руководителя) командиром газоспасательного пункта. До его прибытия на место аварии эти обязанности выполняет старший машинист.

Непосредственное руководство по тушению пожара осуществляется начальником пожарной части. До его прибытия на место пожара эти обязанности выполняет командир дежурного подразделения пожарной части.

По прибытии на место ЧС ответственный руководитель обязан:

- оценить обстановку, выявить число и место нахождения людей, застигнутых аварией, принять меры по оповещению должностных лиц предприятия и аварийных служб;

- сообщить о месте расположения органа управления по локализации аварии;

- уточнить и прогнозировать ход развития аварии, при необходимости вносить корректировку в оперативную часть плана;

- обеспечить оцепление опасной зоны;

- ограничить допуск людей и транспортных средств в опасную зону;

- руководить действиями персонала предприятия, газоспасательных, пожарных, и медицинских подразделений по спасению людей, локализации и ликвидации аварии;

- информировать соответствующие вышестоящие организации о характере аварии и ходе её ликвидации, наличии и состоянии пострадавших.

Ниже приведен рисунок 5.2 схема системы управления ликвидации аварийных ситуаций и ведении спасательных работ на Туймазинском газоперерабатывающем заводе.

Управление работами по ликвидации ЧС начинается с момента возникновения ЧС и завершается после ее ликвидации. Управление осуществляется по циклам, каждый из которых включает:

- сбор данных об обстановке;

- анализ и оценка обстановки;

- подготовку предложений и выводов для решения на проведение работ;

- принятие решения и доведение до исполнителей;

- организацию взаимодействия;

- обеспечению действий сил и средств по ликвидации последствий ЧС.

Обстановку в полном объеме анализирует руководитель ликвидации чрезвычайной ситуации, его заместители (помощники), а также другие должностные лица - каждый в пределах своей компетенции и ответственности.

Обстановка анализируется по элементам, основными из которых являются:

- характер и масштаб развития чрезвычайной ситуации, степень опасности для производственного персонала, границы поражающих зон;

- виды, объемы и условия неотложных работ;

- потребность в силах и средствах для проведения аварийно-спасательных работ в возможно короткие сроки;

- количество, укомплектованность, обеспеченность и готовность к действиям сил и средств, последовательность их ввода в зону ЧС для выполнения работ.

В процессе анализа данных обстановки специалисты сопоставляют потребности в силах и средствах для проведения работ с их наличием и возможностями, производят расчеты, анализируют варианты их использования и выбирают наилучший (реальный). Выводы из оценки обстановки и предложения по использованию сил и средств докладываются руководителю ликвидации чрезвычайной ситуации, предложения специалистов обобщаются и используются в процессе принятия решений.