Пожаротушение в промышленных зданиях (стр. 23 )

Углеводородные газы в сжатом и сжиженном состоянии и близкие к ним по пожаровзрывоопасным характеристикам нефтепродукты циркулируют в основных аппаратах на газофракционирующих установках нефтеперерабатывающих заводов, на установках пиролиза, газоразделения и др., в производствах синтетического спирта, синтетического каучука, полиэтилена и полипропилена и многих других нефтехимических процессов.

Большинство современных процессов химии, нефтепереработки отличает значительно возросшая производительность установок, большая единичная мощность и вместимость технологических аппаратов. Например, на многих нефтеперерабатывающих предприятиях действуют комбинированные установки, перерабатывающие по 3 и 6 млн. т нефти в год. Каждая включает блоки обессоливания и первичной перегонки, каталитического риформинга, гидроочистки и газофракционирования.

Производственные здания, открытые технологические установки и вспомогательные сооружения размещают на территории предприятия по зонам: производственная, подсобная, складская, сырьевых и товарных парков. Административно-бытовые здания располагают в предзаводской зоне.

Основные технологические аппараты предприятий нефтепереработки и нефтехимии, а также большинство крупных аппаратов на химических предприятиях стараются размещать на открытых наружных установках, которые при ширине до 30 м могут примыкать непосредственно к глухой стене производственного здания.

Для расположения и обслуживания колонных и других аппаратов на предприятиях обычно строят каркасные этажерки, имеющие нередко высоту 30-50 м. Как правило, их выполняют из железобетона, а при использовании металлоконструкций, нижнюю их часть на высоту первого этажа (но не менее 4 м) защищают от воздействия высокой температуры (колонны должны иметь предел огнестойкости 2,5 ч, балки и ригели – 1 ч).

Опорные конструкции под аппаратами и ёмкостями с ЛВЖ, ГЖ, СУГ должны иметь предел огнестойкости не менее 1 ч, а предел огнестойкости аппаратов и опор резервуаров с СУГ и ЛВЖ, находящихся под давлением, принимают равным 2 ч.

Все производственные здания и сооружения на территории предприятий выполняют не ниже II степени огнестойкости. Технологические насосные чаще всего располагают открыто под этажерками; перекрытие над ними выполняют железобетонным с пределом огнестойкости 1 ч без проёмов, а по периметру устраивают бортик высотой 14 см и предусматривают отвод жидкостей, выливающихся при авариях из расположенных на этажерке аппаратов в специальные ёмкости.

Противопожарные разрывы между наружными установками, как правило, не менее 25 м, между цехами с производствами категорий А, Б и В — не менее 15 м, до зданий вспомогательных и подсобных производств — 30 м, до промежуточных складов — 40 м, а до сырьевых и товарных складов — 100 м.

При площади отдельно стоящих наружных установок с категориями производства А, Б и В более 5200 м2, высотой до 30 м; и при 3000 м2 , высотой 30 м и более, установки делят на секции с разрывами между секциями 15 м. Насосные по перекачке сжиженных газов и других нефтепродуктов с температурой 250°С и выше, делят на отсеки площадью не более 650 м2, в остальных случаях насосные, размещённые в зданиях или открыто под этажерками, делят на секции длиной не более 90 м.

Технологические трубопроводы с горючими газами, ЛВЖ и ГЖ на территории предприятия располагают только надземными на несгораемых опорах или эстакадах (в один или несколько ярусов). Через каждые 400 м на эстакадах предусматривают маршевые или вертикальные лестницы с шатровым ограждением (не менее 2).

В зависимости от особенностей технологических процессов и если аппаратура должна располагаться внутри помещений, химические производства нередко размещают в зданиях павильонной застройки или в зданиях с внутренними этажерками.

На предприятиях, как правило, проектируют самостоятельную систему противопожарного водопровода с давлением не менее 0,6 МПа. Расход воды на тушение пожара из сети противопожарного водопровода предприятий нефтепереработки принимают из расчёта двух одновременных пожаров на предприятии: одного в производственной зоне, второго – в зоне сырьевых или товарных складов (парков) горючих газов, ЛВЖ и ГЖ. Расход воды на пожаротушение и противопожарную защиту из сети противопожарного водопровода определяют расчётом, исходя из условий одновременно возможных пожаров на складах и в производственной зоне, требующих наибольших расходов, но не менее 120 л/с для производственной зоны и 150 л/с для складов.

В сети противопожарного водопровода дополнительно к расходу воды на стационарные установки предусматривается расход воды на передвижную технику (не менее 50 л/с). В дополнение к противопожарному водопроводу в районах производственных установок и резервуарных парков нефтеперерабатывающих предприятий сооружают пожарные водоёмы, вместимостью не менее 250 м3 , каждый на расстоянии один от другого не более 500 м. На наружных взрыво - и пожароопасных технологических установках для защиты аппаратуры и оборудования, содержащих ЛВЖ, ГЖ и горючие газы, в промежуточных складах (парках) для защиты шаровых и горизонтальных (цилиндрических) резервуаров с СУГ, ЛВЖ и ГЖ, на железнодорожных сливоналивных эстакадах СУГ, ЛВЖ, ГЖ применяют лафетные стволы c 28 мм насадком и напором 0,4 МПа (40 м вод. ст.).

Лафетные стволы не устанавливают в той части наружных установок, где имеются печи и аппараты, работающие при температуре более 450°С (котлы-утилизаторы, печи, топки под давлением, реакторы и т. п.). Как правило, лафетные стволы подключают к водопроводной сети высокого давления. Если водопровод на действующем предприятии не обеспечивает напора и расхода воды, необходимых для одновременной работы двух лафетных стволов, их оборудуют устройствами для подключения передвижных пожарных насосов.

Число и расположение лафетных стволов для защиты оборудования наружной технологической установки определяют, исходя из условий орошения оборудования одной компактной струёй.

Защита колонных аппаратов на высоту до 30 м проектируется лафетными стволами и передвижной пожарной техникой. При высоте колонных аппаратов более 30 м их защищают либо на всю высоту стационарными установками, либо до 30 м - лафетными стволами и передвижной пожарной техникой, а выше 30 м - стационарными установками орошения.

Наружные технологические установки высотой 10 м и более оборудуют стояками-сухотрубами, диаметром не менее 80 мм для сокращения времени подачи воды, пены и других огнетушащих веществ (с соединительными головками на каждом этаже). На каждой этажерке наружной установки длиной 80 м должно быть не менее двух стояков, расположенных у маршевых лестниц. Основные здания производств синтетического каучука, шин, резинотехнических изделий, а также помещения насосных ЛВЖ и ГЖ, объёмом более 500 м3, помещения складов сгораемого сырья и изделий площадью 500 м2 и более, оборудуют автоматической системой пожаротушения. Для защиты технологических печей при авариях и пожарах, а также для тушения пожаров внутри печей при прогарах труб в помещениях объемом до 500 м3 и ликвидации факельного горения на наружных технологических установках применяют стационарные системы паротушения. Широко распространены автоматические и неавтоматические стационарные системы паротушения и на предприятиях химической промышленности.

На объектах переработки и хранения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей и газов пожары развиваются очень быстро, для их тушения требуется сосредоточение значительных сил и средств, оперативные и умелые действия пожарных подразделений и персонала объектов.

Пожары могут возникать в процессе бурения и эксплуатации нефтяных и газовых скважин (пожары фонтанов), при транспортировке нефти и газа, в процессе их переработки на технологических установках, при хранении в резервуарах и других ёмкостях. Нередко до возникновения пожара в результате разгерметизации или разрыва (разрушения) ёмкостей и коммуникаций, в которых находятся жидкости и газы, образуются значительные по площади и объёму газо - или паровоздушные облака и разливы жидкостей, и при их воспламенении (взрыве) в зоне огня сразу оказываются технологические аппараты и сооружения на большой площади.

Быстрое растекание жидкостей, высокая температура горения (1300°С и более), большое теплоизлучение, ощущаемое даже на расстоянии 50ч80 м, приводят к деформациям, а иногда и взрывам технологических аппаратов и коммуникаций, и значительному расширению площади горения. Под воздействием пламени металлические стенки технологических аппаратов с горючими жидкостями и газами прогреваются до критических температур, при которых металл теряет свою прочность. Этот же прогрев приводит к быстрому повышению давления в аппаратах и трубопроводах, на которое предохранительные клапаны не рассчитываются. В результате происходящего разрыва аппаратов и трубопроводов обстановка на пожаре обостряется ещё больше.

Как показывают эксперименты и опыт реальных пожаров, наиболее высокие скорости нагрева оборудования наблюдаются при омывании этого оборудования пламенем факела горящей жидкости, вытекающей под давлением из аварийного отверстия. На пожарах можно встретиться с горением жидкостей и газов следующих видов:

– факельное горение жидкостей и газов, выходящих под давлением в виде струй;

– горение жидкостей на свободной неподвижной поверхности в резервуарах и других ёмкостях при полностью или частично вскрывшейся крыше этих ёмкостей;

– горение движущейся жидкости, в том числе стекающей по поверхности технологического оборудования;

– одновременное горение жидкостей и газов всех указанных видов, сопровождающееся иногда взрывами паровоздушных смесей, а также технологических аппаратов, вскипаниями и выбросами нефтепродуктов.

Факельное горение происходит при нарушении герметичности аппаратов и трубопроводов, работающих под давлением, или при возникновении высокого давления в них в результате нагрева при пожаре. По форме факельное горение может быть в виде компактных вертикальных, горизонтальных струй или раздробленных, распыленных струй. Последние обладают повышенной интенсивностью теплоизлучения (при равных расходах выходящих из аппарата жидкости или газа). При факельном горении всегда имеется опасность температурной деформации уже в первые 5-10 мин омываемых пламенем или находящихся вблизи него конструкций и технологических аппаратов.