Аварийные ситуации на АЗС: причины и способы устранения

Аварийные ситуации на АЗС: причины и способы  устранения 

 

АЗС - предприятие, напрямую работающее с горючесмазочными материалами. Очевидно, что в процессе работы с ними необходимо иметь представление  об основных возможных опасностях, таких как пожары, взрывы и т.д.

Рассмотрим вначале  основные понятие, требуемые для  дальнейшего изучения опасностей, свойственных АЗС:

Температура вспышки - наименьшая температура горючего вещества, при которой в условиях специальных испытаний над его поверхностью образуются пары или газы способные вспыхивать в воздухе от внешнего источника зажигания; устойчивого горения вещества при этом не возникает.

Температура воспламенения - наименьшая температура горючего вещества, при которой оно выделяет горючие пары или газы с такой скоростью, что после воспламенения их от внешнего источника зажигания вещество

устойчиво горит.

Температура самовоспламенения - наименьшая температура горючего вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермической реакции, приводящее к возникновению пламенного горения.

Температурный предел воспламенения паров в воздухе (нижний температурный предел воспламенения - НТПВ; верхний температурный предел воспламенения - ВТПВ) -температуры вещества, при которых его насыщенные пары образуют концентрации, равные соответственно нижнему или верхнему концентрационным пределам воспламенения.

Нижним  пределом взрывоопасной концентрации называется такая концентрация паров нефтепродукта с воздухом, ниже которой смесь взрываться не будет.

Верхним пределом взрывоопасной концентрации называется такая концентрация паров нефтепродукта с воздухом, выше которой смесь взрываться не будет.

Зоной взрываемости или пределом воспламенения  называется зона, лежащая в границах нижнего и верхнего пределов взрывоопасных концентраций смеси паров нефтепродуктов с воздухом

Горение - это сложный химический процесс, основой которого является быстро протекающая химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением большого количества тепла и света. Горение лежит в основе всех взрывов и пожаров. Скорость горения зависит от наличия горючего вещества и окислителя (кислорода воздуха), их определенной температуры и агрегатного состояния.

Показатели  огнеопасности и взрывоопасности  нефтепродуктов [ 1,с.54-55 ]

Вид продукта •	Температура вспышки, "С	Пределы воспламенения			Температура самовоспламенения, °С	Температура воспламенения, °С
		концентрационные, % об.	НТПВ °С	ВТПВ °С
Бензины (различных  марок)	-39 --29	0,65-8,04	-30	до 10	350 - 440	-34
Дизельное топливо: Л 3	40-60 более 61	2,1-12	более 35	до 155	240-370	45-^65

 

 

Причины пожаров и взрывов

На автозаправочной  станции производится прием светлых  нефтепродуктов из бензовозов в подземные  резервуары. Заправка автотранспортной техники и выдача нефтепродуктов в мелкую тару осуществляется через топливораздаточные колонки (ТРК) типа “Gilbarko”. Прием дизельного топлива и бензина в подземные резервуары производится самотеком или насосом из бензовозов через сливные фильтры, установленные на сливных трубопроводах. Заправка автомобильного транспорта топливом производится через топли-вораздаточные колонки оператором, управление заправкой осуществляется старшим оператором с пульта управления операторной.

Условия хранения :

- в подземных  резервуарах при нормальном атмосферном  давлении и температуре не более +15°С.

Условия эксплуатации АЗС :

• в холодное время года при температуре в среднем -10°С
• в теплое время года - +30°С, максимально - +41°С.

Количество  подземных резервуаров :

-для бензина  - 5шт. вместимостью по 25м ³ каждая,

-для дизтоплива - 1шт. вместимостью 25м ³ .

Количество  топливо-раздаточных колонок - Зшт.

Загорание нефтепродуктов всегда начинается со вспышки или  взрыва паров с воздухом.

Первоначальная  вспышка паров переходит в  воспламенение нефтепродуктов и  создает условия для полного  его сгорания.

По сравнению  с бензином дизельное топливо  испаряется значительно медленнее. Тем не менее взрыв смеси паров  дизельного топлива с воздухом не уступает силе взрыва паро-воздушной  смеси бензина. Основными причины  возникновения аварий на АЗС можно  классифицировать по следующим признакам: открытый огонь, искры, разряды статического электричества, грозовые разряды, самовоспламенение, самовозгорание, пирофорные отложения. Если рассматривать подробнее, то таблица градаций выглядит следующим образом:

1. Открытый огонь : зажженная спичка, лампа, брошенный окурок сигареты у хранилищ, у заправочной станции; проведение ремонтных работ с источником открытого огня;

2. Искра : выполнение работ стальным инструментом, из выхлопных труб машин, эксплуатация неисправного электрооборудования, всякая другая искра независимо от природы её происхождения;

3. Разряды статического электричества : нарушение системы защиты от статического электричества; плавающие на поверхности нефтепродуктов предметы могут накопить заряды статического электричества и, приблизившись к стенке резервуара, вызвать искровой разряд, который будет источником воспламенения смеси napde с воздухом; грозовые разряды, молния (при неисправности конструкции молниезащиты) могут вызвать пожары и взрывы;

4. Природные катаклизмы.

Наличие большого количества дизельного топлива и  бензина в емкостном оборудовании создает опасность возникновения  пожара в случае утечки топлива и  наличия источника воспламенения. При утечке топлива в технологические  колодцы создается опасность образования взрывоопасных концентраций топливно-воздушной смеси в технологических колодцах, что при наличии источника инициирования взрыва может обусловить взрыв топливно-воздушной смеси в технологических колодцах и создать условия для дальнейшего развития аварии в подземных хранилищах. Не исключена вероятность аварии в резервуарах даже при наличии исправной системы защиты от статического электричества и нормальной эксплуатации технически исправного оборудования. Вероятность возникновения в зоне резервуаров пожара или взрыва составляет 2,9х 10" ⁴

При определенных условиях налива нефтепродуктов в ёмкости (при увеличении скорости налива) заряды статического электричества накапливаются  быстрее, чем отводятся через  заземление, т.к. бензин и дизтопливо относятся к диэлектрикам с очень слабой проводимостью электрического тока. В таких случаях с увеличением уровня налива топлива в ёмкости напряжение статического электричества будет возрастать и может достигнуть такого значения, при котором в момент приближения свободной поверхности топлива к стенкам заливной горловины (при наполнении емкости свыше 90% наполнения) вследствии разности потенциалов произойдет искровой разряд, способный вызвать воспламенение или взрыв смеси паров с воздухом и пожар. Так как давление в момент взрыва достигает 1470 кПа (1,5мПа), а температура взрыва колеблется в преде лах 1500-1800°С может произойти разгерметизация сосуда. Это в свою очередь обусловит доступ кислорода в разгерметизированный сосуд, развитие пожара или образование огненного шара, дальнейшее развитие аварии. При проведении операций наполнения и опорожнения резервуаров всегда существует вероятность образования в газовом пространстве над поверхностью жидкости смеси паров топлива с воздухом в области НКПВ и ВКПВ.

Опасность возникновения аварии и аварийной ситуации может возникнуть при вскрытии резервуаров для подготовки к проведению ремонтных и технологических работ и при проведении ремонтных работ в резервуарах. При этом особую опасность представляют собой пирофорные отложения железа, способные к самовоспламенению в присутствии кислорода воздуха при обычной температуре. Наиболее опасны пирофорные соединения в том случае, если они образовались под слоем нефтепродуктов. Быстрое освобождение емкости от нефтепродуктов создает благоприятные условия для интенсивного взаимодействия этих отложений с кислородом паро-воздушной смеси. При этом пирофорные отложения могут разогреться до температуры 500-700 °С и послужить источником воспламенения и загорания нефтепродуктов. Для предотвращения аварийной ситуации или аварии, вызываемой пирофорными отложениями, необходимо проводить своевременную зачистку резервуаров.

Эксплуатация  неисправного оборудования, заземления, средств защиты от проявлений молнии, несоблюдение графика ППР, отсутствие квалификации у обслуживающего персонала, несоблюдение на территории АЗС "Правил пожарной безопасности на АЗС", применение неомедненного инструмента, метр-штока, способных вызвать искру - может привести к аварии.

В зависимости  от характера разгерметизации, погодных и других условий аварии могут развиваться в виде проливов, пожаров проливов, взрывов, огненных шаров.

Взрывы и пожары могут происходить при воспламенении  паро-воздушной смеси как внутри емкостного оборудования, так и на открытой площадке. (Район дыхательных клапанов - СМДК-50).

Пары нефтепродуктов окисляются быстрее, жидкие - медленнее. Это связано с концентрацией  окислителя (кислорода) в парогазовой  и жидкой фазах нефтепродуктов. В  парогазовой фазе кислорода значительно  больше, чем у поверхности жидкой фазы и в жидкой фазе.[ 18,с. 18]

Скорость распространения  пламени на поверхности зеркала  бензина при обычных условиях 10-15 м /сек., в факеле распыленного форсункой  дизельного топлива - превышает 150 - 160м/сек, скорость распространения пламени  во взрывчатой смеси паров бензина с воздухом достигает 1500 - 1800 м/сек. (10). При такой скорости распространения пламени горение переходит во взрыв с большой разрушительной силой. Давление в момент взрыва превышает 1470 кПа (1,5 мПа), температура взрыва в пределах 1500 -1800 °С. Скорость распространения взрывной волны более 1500 м/сек.

Скорость выгорания  жидкости (бензина) в объёме - 20-ЗОсм/ч, дизтоплива -18-20 см/ч.[18,с.18, 21]

ПДК бензина- 100 мг/м ³ , 4 класс опасности по ГОСТ 12.1.007-76.

За пределами  температурной зоны взрывоопасных концентраций, образующаяся смесь нефтепродуктов с воздухом не всегда взрывоопасна, но всегда огнеопасна, способна вспыхивать от любого источника открытого огня.

Бензины всех марок  и некоторые виды дизтоплива относятся  к легковоспламеняющимся жидкостям (ЛВЖ), другие виды дизтоплива - к горючим жидкостям (ПК).

К ЛВЖ относятся  горючие жидкости с температурой вспышки паров, не превышающей 61 °С в закрытом тигле.[ 18,с.20]

К ГЖ относятся  нефтепродукты, температура вспышки  паров которых выше 61°С в закрытом тигле.[18,с.20]

1.2. Основные  правила безопасной эксплуатации  АЭС.

1.2.1. В соответствии  с ГОСТ 12.3.00275 безопасность производственного  процесса обеспечивается выбором  режима работы технологического  оборудования, выбором конструкции  оборудования и его размещения, профессиональным отбором и обучением работающих.

Производственный  процесс приема, хранения и отпуска  нефтепродуктов на АЭС осуществляется По непрерывной схеме в герметичном  оборудовании, исключающем контакт  работающих с нефтепродуктами.

Все резервуары с нефтепродуктами расположены  на площадке АЭС под землей. Электрооборудование  установлено во взрывозащищенном исполнении. Контроль и управление технологическим  процессом осуществляется частично в ручном режиме, частично автоматически со щита управления операторной.

При наиболее опасных  нарушениях технологического режима предусмотрена  сигнализация. АЭС оснащена громко говорящей связью.

К работе на АЗС  допускаются лица, прошедшие необходимую  подготовку, сдавшие экзамен на допуск к самостоятельной работе.

В аварийных  ситуациях действовать согласно рабочей инструкции по охране труда  и оперативной части ПЛАСа.

В основу разработки мероприятий по безопасному ведению  процесса положены действующие нормы  и правила: ППБ79, НАОП 1.3.00-1.01-88 -ОПВХП 88, НАШ А.01.001-95 и др.

1.2.2 Основные  мероприятия, обеспечивающие безопасное  ведение технологического процесса.

а) Поддерживать параметры технологических процессов  АЗС в пределах норм технологического режима (температура, атмосферное давление, уровень налива нефтепродуктов в хранилища, скорость налива).

б) Обеспечивать систематический контроль давления, температуры, уровня нефтепродуктов в  хранилищах, не допуская отклонений от установленных норм.

в) Перед пуском в работу необходимо проверить герметичность оборудования, арматуры, трубопроводов. При обнаружении пропусков немедленно принимать меры к их устранению.

г) Все запорные устройства должны содержаться в  исправности и обеспечивать быстрое  и надежное прекращение поступления  или выхода продукта.

д) Категорически запрещается устранять пропуски на действующих трубопроводах, оборудовании без их отключения и освобождения.

е) Для всего  технологического оборудования, где  по условиям ведения технологического процесса возможно скопление воды, устанавливается периодичность дренирования регламентом.

ж) Эксплуатировать  технически исправное оборудование с исправным заземлением.

з) Осуществлять постоянный контроль состояния оборудования, трубопроводов, запорной арматуры с  записью в оперативном журнале.

и) Контролировать правильность работы приборов измерения параметров технологического режима.

к) Отражать в  вахтенном журнале параметры  технологического режима перекачивания  и хранения нефтепродуктов с помощью  приборов КИПиА, контролировать качество нефтепродуктов.

л) Соблюдать  противопожарный режим АЭС: [15, с 118]

территория должна быть спланирована таким образом, чтобы  исключить попадание разлитых нефтепродуктов за её пределы; автомобили, ожидающие  очереди для заправки должны находиться возле въезда на территорию АЭС, вне зоны размещения резервуаров и колонок с нефтепродуктами;