Особенности развития пожаров. Характер развития пожаров в резервуарных парках сжиженных газов несколько отличается от развития пожаров жидкостей

Характер развития пожаров в резервуарных парках сжиженных газов несколько отличается от развития пожаров жидкостей. Это, прежде всего, зависит от физических свойств сжиженных газов и условий их хранения.

Сжиженные газы обладают высокой плотностью паров, примерно в 1, 5-2 раза превышающей плотность воздуха. Низкая температура кипения не позволяет газам в нормальных условиях находиться в жидком состоянии и они быстро испаряются.

Сжиженные газы обладают высоким коэффициентом объемного расширения, поэтому при нагревании возможны быстрое повышение давления внутри емкости и ее разрыв.

Вследствие высокой плотности и значительной скорости диффузии газы стелятся по земле и могут в безветренную погоду образовывать в открытом пространстве локальные взрывоопасные концентрации. Большая скорость испарения сжиженного газа и низкие концентрационные пределы взрываемости обуславливают быстрый рост взрывоопасных концентраций в значительных объемах. Так, из 1 литра бутана при температуре -4⁰С с площади в 1 м² может образоваться взрывоопасная концентрация в течение полутора минут в объеме до 13 м ³.

В начальной стадии пожара горение происходит в виде факельной горящей струи. Под действием тепла от горящей струи происходит бурное испарение жидкой фазы внутри резервуаров и трубопроводов. Дальнейшее развитие пожара происходит по двум примерным схемам.

В первом случае предохранительные клапаны не успевают стравливать избыточное давление газа, в результате происходит разрушению корпуса резервуара с последующим взрывом. При взрыве у горизонтальных цилиндрических резервуаров чаще всего срывает днище, в некоторых случаях корпус резервуара отбрасывает на десятки и сотни метров. Срыву резервуара с фундамента и его отбрасыванию способствует реактивная сила, образующаяся при истечении газа, который почти мгновенно сгорает, образуя огромный шлейф пламени.

Во втором случае – происходит лишь срыв арматуры или отрыв трубопроводов. Пламя растекающегося жидкого газа, который в таких случаях не успевает полностью сгореть, действует на опоры фундаментов соседних резервуаров, на сами резервуары. Опоры разрушаются, резервуары опрокидываются, разрушается обвязка резервуаров, вследствие чего резко увеличивается зона горения.

Взрывы газовоздушных смесей внутри резервуаров возможны лишь при полном стравливании из них давления и попадания внутрь воздуха. Для предотвращения проникновения воздуха в резервуар, его заполняют водяным паром, инертными газами, воздушно-механической пеной.

При пожаре возможны:

· мощное тепловое излучение от факельного горения газа;

· быстрое распространение горения по разлившемуся конденсату;

· пожары, сопровождающиеся образованием «огненного шара»;

· взрывы образующихся газовоздушных смесей;

· деформация и разрыв аппаратов и трубопроводов;

· сложность одновременного тушения разлившегося сжиженного газа и факела.

Наиболее вероятной причиной аварийного истечения продукта является нарушение герметичности оборудования в результате несоблюдения технологического процесса и неисправности противоаварийных систем и устройств. Воспламенение происходит, как правило, от постороннего источника, так как максимальная температура продукта ниже температуры самовоспламенения.

Пожары на объектах хранения и переработки сжиженных углеводородных газов характеризуются возможностью проявления в различном сочетании следующих опасных сценариев:

- теплового воздействия " пожара-вспышки";

- воздействия волны сжатия взрыва;

- теплового воздействия струйного факела горящего газа;

- теплового воздействия пламени при горении пролива;

- теплового воздействия огневого шара.

Поскольку плотность паров большинства СУГ больше плотности воздуха, паровоздушные облака могут дрейфовать в приземном слое атмосферы на значительные расстояния. При загорании таких облаков может происходить их быстрое сгорание без взрыва в виде вспышки либо сгорание со взрывом с образованием волны сжатия.

Сгорание со взрывом с образованием волны сжатия может произойти, когда паровоздушным облаком охвачены загроможденные участки территории (полузамкнутые объемы, технологическое оборудование с высокой плотностью размещения, лесные массивы), а также при попадании в облако открытых длинных труб, полостей, каверн.

При разгерметизации оборудования, в котором сжиженный газ находится под давлением, образуются паровоздушные струи, загорание которых приводит к образованию веерных струйных факелов, а также струйных факелов, близких к осесимметричным. Воздействие таких факелов, имеющих зачастую большую длину, на Оборудование приводит к его повреждению и вовлечению в горение все большего и большего количества газа. При тепловом воздействии струйного факела или горящего пролива на резервуары со сжиженным газом возможно их разрушение с образованием огневых шаров с большими радиусами смертельного поражения людей тепловым излучением.

При хранении сжиженных газов в изотермических наземных хранилищах большую опасность представляет возможное разрушение таких хранилищ. Образующаяся в этом случае гидродинамическая волна может разрушить обвалование или перехлестнуть через него с образованием проливов больших площадей. При испарении сжиженного газа из такого пролива образуются паровоздушные облака больших размеров. Горение таких проливов может приводить к возникновению пожаров на близлежащих объектах.

Одной из особенностей пожаров на объектах хранения и переработки сжиженных углеводородных газов является возможное цепное развитие пожара по принципу «домино».

На объекты хранения и переработки СУГ в обязательном порядке разрабатываются план ликвидации аварии и оперативный план пожаротушения. При возникновении аварии руководство ее ликвидацией осуществляет комиссия по чрезвычайным ситуациям (КЧС) предприятия (или созданный на месте аварии штаб ликвидации аварии), возглавляемая руководителем предприятия или главным инженером. Работы ведутся газоаварийной службой, а также техническим персоналом объекта.