Возникновение и развитие пожара

Пожар в резервуаре, как правило, начинается со взрыва паровоздушной смеси. Взрыв в резервуаре приводит к подрыву (срыву) крыши с последующим горением по всей поверхности нефтепродукта.

В зависимости от силы взрыва крышу у вертикального стального резервуара может полностью сорвать и отбросить в сторону на расстояние 20 – 30 м. При частичном отрыве крыша деформируется, частично погружается в горящую жидкость, образуя «карманы», которые представляют определенную сложность при ликвидации горения в резервуаре (рис. 2.2).

Взрыв при пожаре в железобетонных заглубленных (подземных) резервуарах приводит к частичному обрушению кровли с образованием отверстий больших размеров. В дальнейшем из-за невозможности охлаждения несущих конструкций возможно обрушение покрытия на всей площади резервуара.

Рис. 2.2. Крыша резервуара, погруженная в горящую жидкость.

У цилиндрических горизонтальных, сферических резервуаров при взрыве чаще всего разрушается днище, происходит розлив нефтепродукта, что создает угрозу соседним резервуарам, зданиям и сооружениям.

Основными параметрами пожаров в резервуарных парках являются: площадь пожара (площадь «зеркала» горящей жидкости), высота факела пламени, плотность теплового потока, скорость выгорания, скорость прогрева жидкости.

Развитие пожара зависит от:

· места возникновения;

· размеров начального очага горения;

· устойчивости конструкции резервуара;

· метеорологических и климатических условий;

· оперативности действий персонала объекта;

· работы систем противопожарной защиты;

· времени прибытия подразделений ГПС МЧС России.

Варианты развития пожаров:

А – возникновение и развитие пожаров в пределах одного резервуара без влияния на соседние (78 %);

Б – распространение пожара с одного резервуара на резервуарную группу (15 %);

В – распространение пожара с возможным разрушением горящего и соседних резервуаров, переходом огня на соседнюю группу резервуаров и за пределы резервуарного парка (6 %).

Горение может происходить на дыхательной арматуре, местах соединений пенных камер со стенками резервуара и в обваловании. При горении нефти и нефтепродуктов в резервуарах может происходить его вскипание и выброс.

Вскипание – процесс вспенивания горючей жидкости из за присутствия в ней, либо попадания в неё капель воды, которые испаряются в прогретом слое горючего. Объём прогретого слоя жидкости при этом увеличивается в четыре – пять раз при прогреве горящей жидкости выше 100 ⁰С.

Вскипание нефтепродукта может произойти примерно через один час после возникновения горения при содержании влаги в нефтепродукте более 0, 3 %. Вскипание также возможно в начальный период проведения пенной атаки при подаче пены на поверхность горючей жидкости с температурой кипения выше 100 ⁰С, при этом возможен перелив нефтепродуктов через борт резервуара.

Выброс – интенсивный поток горючей жидкости из резервуара в результате механического вытеснения её паром, образованным при вскипании донной воды. При достижении поверхности слоя донной (подтоварной) воды гомотермическим (прогретым) слоем горючей жидкости происходит нагревание воды до температуры значительно большей чем температура её кипения, при этом вода бурно преобразуется в пар, который выбрасывает находящуюся над ним жидкость за пределы резервуара. Из одного литра воды образуется 1750 литров пара.

Признаки, предшествующие выбросу нефтепродукта:

- усиление горения;

- изменение цвета пламени;

- усиление шума при горении;

- вибрация верхних поясов стенки резервуара;

- отдельные потрескивания (хлопки).

Время выброса определяется (ориентировочно):

,

где – время от начала пожара до момента возможного выброса

нефтепродукта, ч;

– начальная высота слоя жидкости, м;

– высота слоя донной воды, м;

– линейная скорость прогрева горючей жидкости, м/ч (табл. 2.4);

– линейная скорость выгорания горючей жидкости, м/ч (табл. 2.4);

– линейная скорость понижения уровня в следствие откачки

нефтепродукта, м/ч.

Таблица 2.4

Линейные скорости выгорания и прогрева углеводородных жидкостей