Обеспечение пожарной безопасности объектов нефтепродуктообеспечения на примере автозаправочной станции 'Лукойл №123', г. Пермь, ул. Екатерининская, 225

Обеспечение пожарной безопасности объектов нефтепродуктообеспечения на примере автозаправочной станции 'Лукойл №123', г. Пермь, ул. Екатерининская, 225

Министерство физической культуры, спорта и туризма Пермского края

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

«Колледж олимпийского резерва Пермского края»

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ОБЪЕКТОВ НЕФТЕПРОДУКТООБЕСПЕЧЕНИЯ НА ПРИМЕРЕ АВТОЗАПРАВОЧНОЙ СТАНЦИИ «ЛУКОЙЛ № 123», Г. ПЕРМЬ, УЛ. ЕКАТЕРИНИНСКАЯ, 225

Содержание

Введение

. Теоретические аспекты обеспечения пожарной безопасности объектов нефтепродуктообеспечения

.1 Общая характеристика пожарной опасности объектов нефтепродуктообеспечения

.2 Направления обеспечения пожарной безопасности объектов нефтепродуктообеспечения

.3 Инструкции и правила по противопожарной безопасности современных автозаправок

. Характеристика автозаправочной станции «Лукойл №123» и анализ пожарной опасности технологического процесса

.1 Общие сведения об АЗС «ЛУКОЙЛ № 123»

.2 Характеристика и описание технологического процесса

.3 Физико-химические и пожаровзрывоопасные свойства нефтепродуктов, обращающихся в технологическом процессе

. Оценка опасности возникновения аварийной ситуации и пути снижения пожарных рисков АЗС «Лукойл №123»

.1 Пожарно-техническая экспертиза автозаправочной станции

.2 Оценка опасности возникновения аварийной ситуации, связанной с возникновением пожара или взрыва на АЗС «ЛУКОЙЛ № 123»

.3 Оценка возможного экономического ущерба

.4 Мероприятия, направленные на повышение уровня пожарной безопасности

Заключение

Список использованных источников

Перечень принятых сокращений

пожарный безопасность нефтепродуктообеспечение риск

АЗС - автозаправочная станция

АЦ - автоцистерна

ТРК - топливораздаточная колонка

ЖМТ - жидкое моторное топливо

ОВП - огнетушитель воздушно-пенный

ОП - огнетушитель порошковый

ЩП - щит пожарный

ОСП - огнетушитель самосрабатывающий

ВОС - взрывоопасная среда

ВОК - взрывоопасная концентрация

ПВП - паровоздушное пространство

ЛВЖ - легковоспламеняющаяся жидкость

ГЖ - горючая жидкость

ПВС - паровоздушная смесь

Д/Т - дизельное топливо

Введение

Автозаправочные станции играют важную роль в развитии обеспечения населения и экономики нашей страны. Большинство отраслей экономики и населения не могут обходиться без нефтепродуктов - топлива, масел, смазок, растворителей. Их поставки потребителям осуществляются через широкую сеть нефтебаз и автозаправочных станций (АЗС).

Сводная статистика за последние десятилетия показывает, что с каждым годом количество пожаров на АЗС уменьшается. Это связано с тем, что на АЗС все чаще используется импортная продукция, принимаются новые технические и инженерные решения, а так же повышаются правила по обеспечению пожарной безопасности.

В настоящее время ежегодный рост количества городского легкового автотранспорта требует расширения сети автозаправочных станций, отвечающих требованиям пожарной и экологической безопасности. При этом все больше АЗС строятся и находятся в пределах большого количества людей, автомобильных развязок, жилых и офисных зданиях, что влечет за собой негативные ситуации при возникновении пожарной опасности на АЗС.

Все это послужило причиной снижения минимально допустимых расстояний от АЗС до соседних объектов, что, с одной стороны, повысило величину социального риска, а с другой - появление новых проектных и технических решений по строительству новых автозаправочных станций.

Количество пожаров на АЗС снижается, но пожарная опасность таких объектов будет присутствовать всегда, так как основными материалами являются легковоспламеняющиеся и горючие жидкости. В этой связи тема выпускной квалификационной работы является актуальной.

Целью дипломной работы является анализ пожарной опасности, на основе которого выработаны решения по совершенствованию противопожарной защиты автозаправочной станции.

Поставленная цель потребовала решения ряда задач:

ü  проанализировать статистические данные о пожарах на АЗС;

ü  произвести оценку АЗС на соответствие требованиям нормативных документов по пожарной безопасности, технических регламентов, стандартов, проектной документации;

ü  разработать инженерно-технические мероприятия, направленные на совершенствование пожарной безопасности технологического процесса и объекта в целом.

Объектом дипломной работы выбрана стационарная автозаправочная станция - АЗС «ЛУКОЙЛ № 123».

Предмет исследования выпускной квалификационной работы - технологический процесс приема нефтепродуктов.

Структурно работа состоит из введения, основной части, включающей три главы, заключения, списка использованных информационных источников и приложений.

Теоретико-методологической базой исследования стали труды отечественных авторов, а также нормативные документы по пожарной безопасности, технические регламенты, стандарты, проектная документация.

1. Теоретические аспекты обеспечения пожарной безопасности объектов нефтепродуктообеспечения

.1 Общая характеристика пожарной опасности объектов нефтепродуктообеспечения

Потери государства от происходящих серьёзных бедствий в виде пожаров в настоящее время являются очень значительными, несмотря на использование новых технических и инженерных решений, а так же соблюдение правил по обеспечению пожарной безопасности.

Особенно опасными с такой точки зрения являются современные объекты нефтепродуктообеспечения. На рисунке 1 показаны наиболее частые места возникновения пожаров.

Рис. 1 Места возникновения пожаров на объектах нефтепродуктообеспечения

В резервуарах произошло 29 % пожаров и аварий из общего их числа. По виду хранимых продуктов эти пожары распределились следующим образом: 32,4 % - на резервуарах с сырой нефтью; 53,8 % - на резервуарах с бензином; и 13,8 % - на резервуарах с другими видами нефтепродуктов (мазут, керосин, дизельное топливо, масло и др.).

Пожарная опасность обусловлена наличием значительного количества легковоспламеняющихся горючих жидкостей и источников зажигания (искры из выхлопных труб, разряды статического электричества, грозовые разряды, непотушенные сигареты и спички и т.д.). В таблице 1 и на рисунке 2 приведены основные причины возникновения пожаров на АЗС.

Таблица 1

Основные причины возникновения пожаров на АЗС

Рис. 2 Основные причины возникновения пожаров на АЗС

Возникновение взрыва и последующего пожара возможно только при условии одновременного контакта взрывоопасных концентраций нефтепродукта и источника зажигания. Источниками зажигания на АЗС могут быть:

ü  тепловые проявления электрической энергии при статической электризации и неисправностях электрооборудования, разряды атмосферного электричества, высоконагретые элементы двигателя и выхлопной системы автомашины;

ü  тепловое проявление механической энергии при трении, ударах искрообразующих материалов;

ü  открытый огонь при нарушении правил пожарной безопасности и проведении огневых ремонтных работ.

Основными опасностями на АЗС являются:

) возможность образования взрывоопасных концентраций:

ü  внутри резервуаров для хранения нефтепродуктов;

ü  снаружи резервуаров при сливе в них нефтепродукта из автомобильных цистерн;

ü  внутри автомобильных цистерн при сливе из них нефтепродукта;

ü  снаружи топливных баков автомобилей при их заполнении нефтепродуктом.

) истечение и разлив нефтепродукта в результате:

ü  переполнения резервуара при сливе нефтепродукта из автоцистерны;

ü  разъединения соединительных трубопроводов «резервуар-автоцистерна»;

ü  переполнения топливного бака автомобиля; - несвоевременного извлечения из бака раздаточного пистолета;

ü  наезда на топливораздаточную колонку;

ü  опрокидывания наполняемой нефтепродуктом канистры.

) возможность появления неконтролируемой утечки нефтепродукта из резервуаров с последующим неконтролируемым появлением его в селитебной зоне;

) повреждение топливораздаточных колонок;

) коррозионный износ трубопроводов и резервуаров;

) выход из строя устройств для автоматического отключения насосных систем, предотвращающих разливы нефтепродуктов из поврежденных трубопроводов;

) выход из строя систем предотвращения перелива нефтепродуктов из резервуаров.

1.2 Направления обеспечения пожарной безопасности для объектов нефтепродуктообеспечения

Большая часть российских АЗС относится к частной собственности, поэтому их безопасность зависит от осознания владельцем важности соблюдения правил противопожарной безопасности.

Объёмы размещённого топлива, хранящегося на таких заправках, часто достигают многих десятков кубических метров, а результаты проведённых проверок выявляют нарушения разработанных правил противопожарной безопасности. Поэтому контроль со стороны государственных органов является неусыпным.

Современные автозаправки считаются объектами с достаточно высоким риском появления пожара, что говорит о повышенном внимании составлению, а также последующему соблюдению всех правил разработанной безопасности. Подготовленная инструкция по такой безопасности, созданная для современных АЗС, состоит из достаточно большого числа пунктов, предъявляемых для изучения каждому из сотрудников, действующих на этом серьёзном объекте.

Современные заправочные станции являются большими комплексами с расположенными на их территории различными по назначению и функциональности строениями и объектами. Это могут быть подземные просторные вместилища для хранения топлива, специальные колонки для его разлива, площадка под размещение автоцистерн, заправленных топливом.

Также на территории заправочных станций размещаются здания и постройки для персонала, автотранспортная стоянка, действующая на дизельном топливе котельная и различные виды очистительных сооружений.

Каждый из подобных объектов обязательно учитывается при создании правил соблюдения безопасности для современных станций, нормами которых предусматриваются допускаемые противопожарные расстояния <#"895966.files/image003.jpg">

Рис. 3 Схема резервуара с двумя секциями

Заправка бензобаков автотранспорта и техники осуществляется с помощью трех топливораздаточных колонок (ТРК) WayneDresser марки C 22-22-Д 40/40, оборудованных пистолетами для раздачи топлива. На колонках раздается по два вида топлива двумя пистолетами на каждый вид топлива. Всего бензин АИ-95 раздается четырьмя пистолетами, АИ-92 - шестью пистолетами и дизельное топливо - двумя пистолетами.

Таблица 2

Характеристики установок АЗС «ЛУКОЙЛ № 123»

На территории АЗС «ЛУКОЙЛ № 123» находятся объекты:

ü  операторная;

ü  навес над заправочными островками;

ü  три заправочных островка с ТРК для заправки транспорта;

ü  площадка для автоцистерны (на период слива в резервуары);

ü  островок заливочный;

ü  три подземных металлических резервуаров горизонтального типа для хранения топлива;

ü  аварийный резервуар подземный металлический горизонтального типа;

ü  флагшток;

ü  табло информационное;

ü  площадка для мусоросборника;

ü  два пожарных гидранта;

ü  резервуар накопитель поверхностных стоков.

Схематично они представлены на рисунке 4.

Рис. 4 План АЗС «ЛУКОЙЛ № 123»

2.2 Характеристика и описание технологического процесса

Технологическая схема АЗС «ЛУКОЙЛ № 123» состоит из трех стадий:

I. Стадия приема нефтепродуктов из бензовозов в подземные резервуары;

II. Стадия хранения нефтепродуктов в резервуарах до момента их перекачивания через топливораздаточные колонки для заправки автотранспортной техники;

III. Стадия заправки нефтепродуктами из подземных резервуаров автотранспортной техники через топливораздаточные колонки.

Нефтепродукты могут поступать на АЗС «ЛУКОЙЛ № 123» всеми видами транспорта: автомобильным, железнодорожным, трубопроводным, водным. Возможна комбинация видов поставок нефтепродуктов (суда - трубопровод - АЗС, ж.-д. цистерны - трубопровод - АЗС). Для АЗС «ЛУКОЙЛ № 123» прием нефтепродуктов осуществляется автоцистернами.

Прием нефтепродуктов в резервуары АЗС из автоцистерны проводится не менее чем двумя работниками: оператором АЗС и водителем автоцистерны.

При подготовке к сливу нефтепродуктов оператор:

ü  открывает задвижку для приема нефтепродукта в резервуар аварийного пролива;

ü  закрывает задвижку на трубопроводе отвода дождевых вод в очистные сооружения с площадки для автоцистерны;

ü  обеспечивает место слива нефтепродуктов первичными средствами пожаротушения. Подтаскивает огнетушитель порошковый. На исследуемой АЗС используется ОП-50, передвижного типа.

ü  принимает меры к предотвращению разлива нефтепродуктов, локализации возможных последствий случайных или аварийных разливов нефтепродуктов (наличие сорбента, песка и др.);

ü  организует установку автоцистерны на площадку для слива нефтепродукта;

ü  проверяет уровень заполнения автоцистерны (прицепа) «по планку». С использованием водочувствительной ленты или пасты убеждается в отсутствии воды, отбирает пробу, измеряет температуру и плотность нефтепродукта в ней, убеждается в соответствии данных (объем, плотность), указанных в товарно-транспортной накладной, данным, полученным при контроле нефтепродукта в автоцистерне. Регулирование расхождений полученных результатов осуществляется в соответствии с документом по учету нефтепродуктов;

ü  убеждается в исправности технологического оборудования, трубопроводов, резервуаров, правильности включения запорной арматуры и исправности устройства для предотвращения переливов;

ü  прекращает заправку транспорта через ТРК, связанную с заполняемым резервуаром, до окончания слива в него нефтепродукта из автоцистерны;

ü  измеряет уровень и определяет объем нефтепродукта в резервуаре;

ü  принимает меры для исключения возможности движения автотранспорта на расстоянии ближе 3-х метров от места слива нефтепродуктов;

ü  контролирует действия водителя.

Действия водителя:

ü  устанавливает автоцистерну на площадку для слива нефтепродуктов;

ü  выключает двигатель автоцистерны;

ü  присоединяет автоцистерну (прицеп) к заземляющему устройству;

ü  контролирует исправность технологического оборудования автоцистерны (сливные устройства, сливные рукава, заземление);

присоединяет рукава автоцистерны к сливному устройству.

В ходе и по завершении слива нефтепродуктов в резервуары АЗС необходимо:

ü  снять пломбы с горловины и сливного вентиля;

ü  открыть горловину настолько, чтобы был обеспечен доступ атмосферного воздуха в пространство над нефтепродуктом;

ü  начало слива, характеризующееся заполнением сливных рукавов и приемных трубопроводов, выполнять при малом расходе, с постепенным его увеличением по мере заполнения трубопроводов;

ü  выполнить слив нефтепродуктов из автоцистерны;

ü  обеспечить постоянный контроль над ходом слива нефтепродукта и уровнем его в резервуаре, не допуская переполнения или разлива;

ü  по завершении слива оператор лично убеждается в том, что нефтепродукт из автоцистерны и сливных рукавов слит полностью;

ü  отсоединить сливные рукава.

При правильных действиях и соблюдении РД 153-39.2-080-01 «Правила технической эксплуатации автозаправочных станций» каждым сотрудником пожарная опасность технологического процесса сводится к минимуму.

2.3 Физико-химические и пожаровзрывоопасные свойства используемых нефтепродуктов

На АЗС №123 ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтепродукт» в технологическом процессе используются бензины марок: АИ-92-К5, АИ-95-К5, ЭКТО PLUS (АИ-95-K5), ЭКТО DIESEL (ДТ-Л(3)-К5).

Бензин Аи-92, легковоспламеняющаяся жидкость. Молекулярная масса - 97 кг/кмоль; константы уравнения Антуана: А = 4,99831, В = 664,976, С_А = 221,695; плотность - 735 кг/м³; теплота сгорания - 42381 кДж/кг; температура вспышки: -35^оС; температура самовоспламенения - 365^оС; температурные пределы распространения пламени: нижний: -35^оС, верхний: -4^оС; концентрационные пределы распространения пламени: нижний - 1,2% (об.), верхний - 4,5% (об.); скорость выгорания - 0,56 кг/(м²с); нормальная скорость распространения пламени - 0,53 м/с; минимальная энергия зажигания - 0,38 мДж.

Бензин Аи-95, легковоспламеняющаяся жидкость. Молекулярная масса - 98 кг/кмоль; константы уравнения Антуана: А = 5,14031, В = 695,019, С_А = 223,220; плотность - 737 кг/м³; теплота сгорания - 44523 кДж/кг; температура вспышки: -33^оС; температура самовоспламенения - 380^оС; температурные пределы распространения пламени: нижний: -33^оС, верхний: -10^оС; концентрационные пределы распространения пламени: нижний - 1,0% (об.), верхний - 5,5% (об.); скорость выгорания - 0,54 кг/(м²∙с); нормальная скорость распространения пламени - 0,45 м/с; минимальная энергия зажигания - 0,3 мДж.

Дизельное топливо марки «Л» (летнее),легковоспламеняющаяся жидкость. Молекулярная масса - 204 кг/кмоль; константы уравнения Антуана: А = 5,00109, В = 1314,04, С_А = 192,473; плотность - 824кг/м³; теплота сгорания - 43419 кДж/кг; температура вспышки - 60^оС; температура самовоспламенения - 210^оС; температурные пределы распространения пламени: нижний - 58^оС, верхний - 108^оС; нижний концентрационный предел распространения пламени - 0,5% (об.); скорость выгорания - 0,04 кг/(м²·с); нормальная скорость распространения пламени - 0,4 м/с; минимальная энергия зажигания - 0,2 мДж.

Дизельное топливо марки «З» (зимнее), легковоспламеняющаяся жидкость. Молекулярная масса - 172 кг/кмоль; константы уравнения Антуана: А = 5,07818, В = 1255,73, С_А = 199,523; плотность - 826кг/м³; теплота сгорания - 43590 кДж/кг; температура вспышки - 48^оС; температура самовоспламенения - 225^оС; температурные пределы распространения пламени: нижний - 43^оС, верхний - 92^оС; нижний концентрационный предел распространения пламени - 0,6% (об.); скорость выгорания - 0,04 кг/(м²·с); нормальная скорость распространения пламени - 0,35 м/с; минимальная энергия зажигания - 0,25 мДж.

Бензины относят к особо опасным жидкостям, потому что температура вспышки ниже 28^оС. Дизельное топливо является менее горючим, но представляет не меньшую опасность. Это вызвано меньшей испаряемостью и возможностью накопления в низинах, пустотах и пропитывания материалов, повышая пожарную нагрузку.

Из вышеперечисленного можно говорить о том, что данные вещества, применяемые на АЗС, являются пожаровзрывоопасными веществами и при их использовании надо учитывать все факторы, которые могут повлиять на изменение пожаровзрывоопасных свойств этих веществ.

Наиболее эффективными средствами тушения бензинов и дизельного топлива являются:

) при крупных проливах - пена, порошок ПСБ-3;

) в помещениях - объемное тушение; небольшие очаги - ПСБ, СО₂.

3. Оценка опасности возникновения аварийных ситуации и пути снижения пожарных рисков АЗС «Лукойл №123»

.1 Пожарно-техническая экспертиза автозаправочной станции

Важным этапом настоящего исследования является экспертиза системы обеспечения пожарной безопасности для оценки соответствия объекта защиты (рассматриваемой АЗС) требованиям нормативных документов по пожарной безопасности, технических регламентов, стандартов, проектной документации.

В соответствии с характером поставленных задач и особенностями технологического процесса, осуществляемого на АЗС, экспертизу проведем по нескольким разделам. Перечень разделов и соответствующих им инженерно-технических решений, а также оценка их соответствия приведены ниже в табличной форме.

Первый раздел - экспертиза генерального плана.

Генеральный план - это часть проекта, комплексно решающая планировку, размещение зданий и сооружений, технологических коммуникаций и инженерных сетей на территории, благоустройство, а также размещение АЗС внутри населенного пункта, в промышленном или автотранспортном узле. Он должен быть увязан с проектами планировки того населенного пункта, в котором АЗС будет расположена, а также с планировкой и застройкой ближайших микрорайонов населенного пункта, с ближайшими автомагистралями, в нем должны быть учтены перспективы развития административного района. Результаты проверки генерального плана отражены в таблице 3.

Из результатов, проведенных на соответствие генерального плана техническому регламенту, обнаружено несоответствие по наличию зонирования.

Таблица 3

Результаты проверки генерального плана

Ссылаясь на СНиП II-89-80 п. 3.8 по функциональному использованию территорию следует разделять на зоны: производственная зона, зона резервуаров и подсобных зданий и сооружений. На исследуемой АЗС нет конкретных разделений на зоны - резервуарный парк находится непосредственно под заправочным островком.

Второй раздел - экспертиза допустимых расстояний между зданиями и сооружениями на автомобильной заправочной станции, а также до объектов к ней не относящихся.

Планировка АЗС с учетом размещения на ее территории зданий и сооружений должна исключать возможность растекания аварийного пролива топлива как по территории АЗС, так и за ее пределы. В ходе экспертизы минимальные расстояния приняты в соответствии с таблицами 1 и 2НПБ 111-98*.

Результаты анализа сведены в таблицу 4.

Таким образом, основным несоответствием НПБ 111-98* «Автозаправочные станции. Требования пожарной безопасности» является расстояние от ТРК до резервуара и расстояние от резервуара до площадки автотранспорта.

Таблица 4

Результаты проверки минимальных расстояний между зданиями и сооружениями АЗС, а также до объектов, к ней не относящихся

Соответственно генеральному плану ТРК расположена непосредственно над резервуаром хранения нефтепродуктов, тогда как минимальным расстоянием, для стационарной АЗС, считается 4 метра, а расстояние от резервуара до стоянки автотранспорта невозможно рассчитать, так как АЗС не имеет специально выделенной для этого площадки

Третий раздел - экспертиза технологической части проекта автомобильной заправочной станции.

При эксплуатации АЗС необходимо учитывать особенности применяемого технологического оборудования с целью повышения эффективности его использования, в том числе и в пожарном отношении. Результаты экспертизы технологической части представлены в таблице 5.

Таблица 5

Результаты экспертизы технологической части проекта автомобильной заправочной станции

Площадка для АЦ должна находиться на уровне меньшем, чем общий уровень АЗС. На рисунке 5 изображено верное исполнение площадки для АЦ.

Рис. 5 Исполнение площадки для АЦ

Площадка для автоцистерны должна быть оснащена таким образом, чтобы ограничить растекание пролива топлива за ее границы и образование взрывоопасных смесей за пределами площадки.

Тогда как на исследуемой АЗС площадка для АЦ имеет отбортовку с левой стороны более 150мм, а с правой стороны менее 100мм.

Изобразим исследуемую площадку схематично на рисунке 6.

Рис. 6 Схема площадки для АЦ

Под цифрой 1 на рисунке 6 указано аварийное сливное отверстие, через которое пролившееся топливо, в результате аварийной ситуации, попадает в резервуар накопитель поверхностных стоков. Таким образом, можно сделать вывод, что при аварийной ситуации (разрушении АЦ) не все топливо, которое находилось в АЦ, попадет в нужный резервуар, а большая его часть начнет разливаться по всей АЗС. Делая вывод, можно сказать, что проектирование площадки имеет недочеты, которые необходимо решить. Решение недочета показано на рисунке 7.

Под цифрой 1 на рисунке 7 указан отводящий трубопровод, через который пролившееся топливо, в результате аварийной ситуации, попадает в резервуар накопитель поверхностных стоков.

Рис. 7 Проектирование площадки с устранением недочета

Таким образом, удастся избежать разлива топлива по всей площади АЗС

.2 Оценка опасности возникновения аварийной ситуации, связанной с возникновением пожара или взрыва на АЗС «ЛУКОЙЛ № 123»

Пожары на автозаправочных станциях протекают в сложных условиях с быстрым распространением огня на соседние аппараты и участки, и, зачастую, принимают характер катастрофы со значительным материальным ущербом. Наличие больших объемов легковоспламеняющихся и горючих жидкостей приводит к тому, что пожар может принять значительные размеры. Условиями распространения горения на установке являются: разливы по территории горючих и легковоспламеняющихся жидкостей; разветвленная сеть промышленной канализации при неэффективности гидравлических затворов в колодцах; отсутствие аварийных сливов из емкостных аппаратов, линий стравливания паровоздушных смесей из аппаратов; разветвленная сеть трубопроводов при отсутствии на них гидравлических затворов. При пожаре возможен взрыв, так как имеет место образование взрывоопасных концентраций в них. Испарение паров легковоспламеняющихся жидкостей будет создавать паровоздушную смесь, которая при ветреной погоде будет перемещаться к возможному очагу пожара.

Заправка автомобильного транспорта топливом производится через топливораздаточные колонки 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 -15,3 °С в теплое время года +18 °С, (максимально - 53 и +37°С). Количество подземных резервуаров: для бензина - 5 шт. вместимостью 25 м³; для дизтоплива - 1 шт. вместимостью 25 м³. Количество топливораздаточных колонок - 3 шт. 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 паровоздушной смеси бензина. Основные 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:

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

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

. 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 с воздухом, грозовые разряды при неисправности конструкций молниезащиты могут вызвать пожары и взрывы.

. 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.

Одновременное появление в пространстве трех факторов - горючего вещества, окислителя и источника зажигания - может привести при определенных количественных соотношениях к возникновению и развитию пожара. Основной принцип пожарной профилактики состоит в устранении или хотя бы в разобщении по времени с остальными одного из указанных факторов.

На многих производствах горючая среда присутствует постоянно, и именно пожароопасный источник является тем единственным фактором, который может и должен быть устранен.

Рассмотрим вероятность возникновения источника зажигания при эксплуатации технологического оборудования на автозаправочной станции.

Тепловое проявление электрической энергии. Разряды атмосферного электричества.

Опасность прямого удара молнии заключается в контакте горючей среды с каналом молнии, температура в котором достигает 20000^оС. При времени действия около 100 мкс. От прямого удара воспламеняются все горючие смеси. Опасность вторичного воздействия молнии заключается в искровых разрядах, возникающих в результате индукционного и электромагнитного воздействия атмосферного электричества на производственное оборудование. Энергия искрового разряда превышает 250 МДж.и достаточна для воспламенения горючих веществ с минимальной энергией зажигания до 0,25 Дж. Занос высокого потенциала на установку происходит по металлическим коммуникациям, не только при их прямом поражении молнии, но и при расположении коммуникаций в непосредственной близости от молниеотвода.

При несоблюдении безопасных расстояний между молниеотводами энергия возможных искровых разрядов достигает значений 100 Дж и более, то есть, достаточна для воспламенения практически всех горючих веществ.

Реальную опасность представляет «контактная» электризация людей работающих с движущимися электрическими материалами. При соприкосновении человека с заземленным предметом возникают искры с энергией от 2,5 до 7,5 МДж. Разряды статического электричества могут образоваться при перемещении жидкостей и газов. Искровые разряды статического электричества могут воспламенить паро- и газовоздушные смеси. Накапливанию высоких потенциалов статического электричества и формированию высоких потенциалов статического электричества способствует неэффективность или неисправность заземляющих устройств, образование электроизоляционного слоя отложений на заземленных поверхностях, нарушение режимов работы аппаратов (увеличение скорости движения жидкостей, загрязненность движения жидкостей). При коротком замыкании проводников электрического тока или замыкании на землю образуются электрические дуги, искры и выделяется большое количество тепла. Короткое замыкание может вызвать воспламенение изоляции, расплавление проводников или деталей электрических машин с разбрызгиванием частичек расплавленного металла.

Открытые источники огня.

Пожары, вызванные открытым огнем довольно частое явление. Это объясняется не только тем, что открытый огонь широко используется для производственных целей, при аварийных и ремонтных работах и поэтому нередко создаются условия для случайного контакта пламени с горючей средой, но и тем, что температура пламени, а также количество выделяющегося при этом тепла достаточно для воспламенения почти всех горючих веществ.

Значительную пожарную опасность представляют собой огневые ремонтные и монтажные работы. Пожарная опасность обусловлена не только открытым пламенем, но и наличием раскаленного и расплавленного металла. При газовой сварке температура пламени дуги при использовании угольных электродов составляет 3200-3900⁰С, стальных электродов 2400-2600⁰С. При попадании на горючие материалы искры воспламеняют их.

Тепловое проявление химической реакции.

По условиям технологии, находящиеся в резервуарах и насосах, жидкости нагреты до температуры превышающей температуру их самовоспламенения. Появление не плотностей в аппаратах и трубопроводах и соприкосновение с воздухом выходящего наружу продукта, нагретого выше температуры самовоспламенения, сопровождается его загоранием.

Определенную опасность в возникновении загораний и пожаров являются случаи самовозгорания отложений сернистых соединений железа. Окисление сернистых соединений железа начинается с подсыхания поверхности и соприкосновения ее с кислородом воздуха, при этом температура постепенно повышается, появляется голубой дымок, а затем и пламя. В результате этого отложения разогреваются иногда до температуры 600-700⁰С.

Перечень возможных аварий:

ü  пролив нефтепродуктов в поддон в результате разгерметизации бензовоза, фланцевых соединений штуцеров выдачи нефтепродуктов из бензовоза, трубопроводов, запорной арматуры;

ü  пожар пролива (воспламенение);

ü  воспламенение паров нефтепродуктов внутри бензовоза, взрыв;

ü  образование паровоздушного облака, воспламенение, взрыв.

Оценка опасности поражающих факторов

К поражающим факторам при авариях на АЗС относятся:

ü  избыточное давление на фронте падающей ударной волны при взрывах;

ü  интенсивность теплового излучения пожара пролива и огненных шаров;

ü  воздействие токсичных продуктов горения.

Степень травмирования (степень воздействия теплового излучения или ударной волны) зависит от расстояния, на котором происходит воздействие поражающего фактора на объект и определяется в зависимости от критических величин интенсивности теплового излучения и значения избыточного давления ударной волны.

Опасными факторами пожара, воздействующими на людей, также являются токсичные продукты горения нефтепродуктов, их распространение на определенное расстояние от очага пожара. Прогнозирование глубины зоны заражения продуктами горения нефтепродуктов осуществляется с применением методики «Прогнозирование последствий разлива (выброса) опасных химических веществ» при авариях на промышленных объектах и транспорте.

Для исследуемой АЗС определим основные факторы возникновения пожарной опасности и выделим возможные причины аварийных ситуаций, а полученные результаты сведем в таблицу 6.

Таблица 6

Факторы и возможные причины аварийных ситуаций

Разрушение трубопровода.

В результате гильотинного разрушения трубопровода, на территории АЗС может произойти разлив нефтепродукта:

V=0,79×D²×L, где

V-объем вытекшей жидкости, м³;

D-диаметр сливного рукава, м;

L-длина сливного рукава, м.

V=0,79×0,1²×8=0,06 м³

При свободном растекании диаметр разлития может быть определен из соотношения:

d=, где

d-диаметр разлива, м;

V-объем вытекшей жидкости, м³.

Площадь разлива может составить S=1,2 м²

Разрушение насосной установки (ТРК).

В результате выхода из строя насосного агрегата может произойти разлив нефтепродукта в насосной.

Расчетное время отключения насоса 300 сек. (при ручном отключении).

Расчет возможного объема разлившихся нефтепродуктов производится по формуле:

V = T×q, где

V-объем разлившегося нефтепродукта;

T-время отключения электродвигателя насоса, мин.;

q-производительность насоса, л/мин.

V = 5×40 = 200 л = 0.2 м³, где

Т= 300 сек = 0,08 ч = 5 мин.

q= 40 л/мин (согласно данных, предоставленных на АЗС).

d= = =2,25

Площадь разлива на ровной поверхности рассчитывается по формуле:

Площадь разлива составит 3,9 м²

Авария транспортного средства с разрушением топливного бака.

Возможный максимальный объем разлившихся нефтепродуктов принимается в размере 100% объема топливного бака транспортного средства. Возьмем средний объем топливного бака легкового автомобиля - 50л, то есть

V=0,05 м³

При свободном разливе диаметр разлития может быть определен из соотношения:

d=

d=

Площадь разлива составит S = 1 м². Разлив нефтепродуктов не выйдет за пределы заправочного островка.

Разрушение автоцистерны с нефтепродуктами.

Так как в исследовании по результатам экспертизы найдено неверное техническое решение для площадки АЦ, то разрушение автоцистерны является наиболее опасным фактором.

Расчёт массы пролившейся жидкости будет находиться в соответствии с тем, что:

ü  вся жидкость, находящаяся в бензовозе поступает в окружающее пространство;

ü  жидкость растекается по поверхности, не имеющей ограничений (отбортовки);

ü  приемные патрубки аварийного резервуара в закрытом положении.

Необходимо определить массу пролившейся жидкости. Формула расчёта массы жидкости:

, где

V_бенз- объём бензовоза;

ρ_б - плотность бензина, ρ_б= 737 кг/м³

Находим массу:

кг.

Зная, что 1 л. = 0,001 м³., переводим объём в литры:

л

Находим поверхность разлива F. В соответствии с НПБ 105-03[6] п.38г поверхность разлива принимается исходя из расчета, что 1 л. смесей и растворов разливается на площади 0,15 м²:

F= 30000·0.15= 4500 м²

При повреждении автоцистерны масса жидкости, которая разольётся на горизонтальную поверхность будет равна 22110 кг, а площадь разлива будет составлять 4500 м².

Исходя из расчетов, наиболее опасным фактором возникновения аварийной ситуации является разрушение АЦ. Учитывая генеральный план АЗС, можно сделать вывод, что в зоне поражения может оказаться не только обслуживающий персонал АЗС, но и граждане находящиеся и проживающие в непосредственной близости. Для предотвращения подобных ситуаций целесообразно переоборудовать площадку для АЦ, как показано на рисунке 7 - оснастить площадку отводящими трубопроводами и выполнить отбортовку согласно п. 35 НПБ 111-98*.

.3 Оценка возможного экономического ущерба

Расчет ущерба при реализации пожароопасных ситуаций проводился по РД 03-496-02 «Методические рекомендации по оценке ущерба от пожароопасных ситуаций на опасных производственных объектах».

Дополнительные капитальные и эксплуатационные расходы отсутствуют: K₁=0;С₁=0

Среднегодовой ущерб от пожара составит:

У = У_п + У_к, где

У_п - прямой ущерб, руб.

У_к, - косвенный ущерб, руб.

У_п=У_{осн. ф.}+ У_{обор. ср.} У_{осн. ф}=К_с.к.+К_об.−∑К_изн.−S_ост.+К_лпп.

При пожарах, как правило, строительные конструкции не повреждаются, то есть К_с.к=0, но будет уничтожена часть технологического оборудования 3 топливораздаточные колонки балансовой стоимостью 281785руб., К_об=845355руб.;

Утилизационная стоимость оборудования составит S_ост=9 000 руб.;

Затраты на ликвидацию последствий составят К_лпп.=14 000 руб.;

Топлива Аи-92 будет уничтожено на 225 375 руб. при цене 30,05 руб. за литр, Аи-95 - 248 625 руб. при цене 33,15 руб. за литр; Аи-98 - 268 125 руб. при цене 34,75 руб. за литр, Д/Т - 244 125 руб. при цене 32,55 руб. за литр (У_{обор. ср.}= 4887900 руб.).

Ущерба по строительным конструкциям нет, т.к. здание операторной не пострадает от пожара У_с.к= 0.

Ущерб по оборудованию найдем по формуле:

У_об=К_об·(1- )

У_об=845355·(1−)=120041руб.

Отсюда прямой ущерб от пожара составит.

У_п=У_{с к}+У_об+У_{об. ср}+К_лпп-S_ост

У_п=0+4887900+120041+14 000-9 000=5030941 руб.

Определяем косвенный ущерб из-за простоя:

У_к=У_у.п.р.+У_п.п+У_п.э

Потери от условно-постоянных расходов найдем по формуле:

У_у.п.р.=∑Q·Ц·τ_пр·К_у.п.р/100

У_у.п.р.=6 000·34,95·5·28/100=293 496 руб.

Ущерб от потери прибыли за время простоя из-за недовыпуска продукции:

У_с.п.=∑Q·Ц·τ_пр·R_е/100

У_п.п.=6 000·34,95·5·40/100=419400 руб.

Ущерб от потери эффективности и дополнительных капитальных затрат отвлекаемых на восстановление уничтоженных пожаром основных фондов:

У_п.э.=Е^п_н·К_с.к.+Е^а_н·К_о.б.

У_с.к=0; К_об.=281785 руб.

У_п.э.=0,15·281785=42268 руб.

Средняя величина косвенного ущерба от одного пожара составит:

У_к=293496+419400+42268=755164 руб.

Определяем размер ущерба от возможного пожара:

У₁=5030941+755164=5786105 руб.

Как видно из результатов расчетов, при наиболее опасном сценарии развития пожароопасных ситуаций экономические затраты на ее ликвидацию будут значительными. При существующей планировочной территории и состоянии противоаварийной защиты на объекте, розлив нефтепродукта и пожар, а в худшем случае взрыв, повлечет за собой, во-первых, большие затраты на тушение возникшего пожара, а во-вторых еще большие затраты на ликвидацию последствий возможного взрыва. Предложение по переоборудованию площадки АЦ, позволит существенно сократить экономические расходы на ликвидацию последствий пожароопасных ситуаций, а также сроки проведения работ.

3.4 Мероприятия, направленные на повышение уровня пожарной безопасности

Наиболее опасными технологическими стадиями, с точки зрения вероятности выброса, являются:

ü сливо-наливные операции;

ü  хранение большого запаса горючих жидкостей;

ü  транспортирование опасных веществ по трубопроводам.

Факторы, влияющие на показатели риска можно разделить на две группы - увеличивающие риск и уменьшающие риск.

К факторам, увеличивающим риск, относятся:

ü  большое количество резервуаров;

ü  эксплуатация горючих легковоспламеняющихся жидкостей;

ü  физический износ, коррозия, механические повреждения, температурная деформация оборудования;

ü  внешние воздействия природного и техногенного характера;

ü  возможные ошибки персонала;

ü  террористические акты и диверсии.

К факторам, уменьшающим риск относятся:

ü  наличие средств противоаварийной защиты и средств пожаротушения в остаточном количестве;

ü  соблюдение правил и норм пожарной безопасности, техники безопасности при эксплуатации.

Для дальнейшего поддержания и повышения уровня безопасности объекта рекомендуется:

ü  поддерживать в постоянной готовности средства для ликвидации и локализации аварии, средства индивидуальной и противоаварийной защиты;

ü  осуществить вырубку растительности на территории объекта в соответствии с требованиями норм[9];

ü  регулярно обновлять технологическую документацию, а также инструкции по технике безопасности, в соответствии с требованиями действующих норм и правил;

ü  регулярно обучать персонал, проводить противоаварийные тренировки;

ü  регулярный контроль технического состояния резервуаров, технологического оборудования и запорной арматуры.

Заключение

В выпускной квалификационной работе проведен анализ технологического процесса АЗС «ЛУКОЙЛ № 123», по результатам экспертизы соответствия требованиям противопожарных норм и правил предложены мероприятия по совершенствованию системы противопожарной защиты объекта.

В ходе исследования были изучены статистические данные об авариях на подобных объектах. Анализ пожаров показал, что основными причинами их возникновения являются: отказы (неполадки оборудования), ошибочные действия персонала, внешние факторы.

В ходе анализа технологической схемы был выделен наиболее опасный сценарий возможного развития пожароопасной ситуации: разрушение автоцистерны с бензином.

Для исключения распространения пожара в дипломной работе предлагается оснастить площадку для автоцистерны соответствующей отбортовкой и отводящими трубопроводами, обеспечивающими предотвращение растекания топлива за ее пределы.

Для дальнейшего поддержания и повышения уровня безопасности объекта рекомендуется:

ü  поддерживать в постоянной готовности средства для ликвидации и локализации аварии, средства индивидуальной и противоаварийной защиты;

ü  осуществить вырубку растительности на территории объекта в соответствии с требованиями норм[9];

ü  регулярно обновлять технологическую документацию, а также инструкции по технике безопасности, в соответствии с требованиями действующих норм и правил;

ü  регулярно обучать персонал, проводить противоаварийные тренировки;

ü  регулярный контроль технического состояния резервуаров, технологического оборудования и запорной арматуры.

В целом работа показывает всю важность и оправданность применения методики оценки пожарных рисков для предупреждения возможных пожароопасных ситуаций, и выработки своевременных мер, направленных на повышение безопасности технологического процесса.

Список использованных источников

1.   НПБ 111-98 Автозаправочные станции. Требования пожарной безопасности. Взамен НПБ 102-95; введ. 1.05.1998. Москва, 1998. 41 с.

2.      ВНТП 5-9 Нормы технологического проектирования предприятий по обеспечению нефтепродуктами (нефтебаз). Введ. 3.04.1995. Волгоград, 1995. 54 с.

.        Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03. Введ. 29.04.2003. Москва, 2003. 29 с.

.        Нормы проектирования. Склады нефти и нефтепродуктов СНиП 2.11.03-93. Введ. 01.07.1993. Москва, 1993. 75 с.

.        Волгушев, А. Н. Автозаправочные станции. Оборудование. Эксплуатация / А. Н. Волгушев. Москва, 2001. 108 с.

.        CНиП 2.01.07-85 Нагрузки и воздействия. Взамен СНиП 2-6-74; введ. 29.08.1989. Москва, 1987. 55 с.

.        Правила пожарной безопасности в РФ [Текст]: ППБ-01-03: утв. постановлением Правительства РФ от 25 апреля 2012 г. N 390 (Письмо МЧС РФ от 18 мая 2012 г. N 19-2-4-1940): ввод. в действие с 30.06.2003.- Москва, 2003. 51 с.

.        Грознов, Г. А. Строительство нефтебаз и автозаправочных станций / Г. А. Грознов, Ю. Б. Вашукин. Москва: Недра, 1980. 419 с.

.        ГОСТ 17032-71 Резервуары стальные горизонтальные для нефтепродуктов. Типы и размеры. Введ. 11.06.1971. Москва, 1992. 7 с.

.        Коваленко, В. Г. Автозаправочные станции: Оборудование. Эксплуатация. Безопасность / В. Г. Коваленко. Санкт-Петербург: НПИКЦ, 2003. 280 с.

.        Технологическое оборудование и технологические трубопроводы СНиП 3.05.05-84. Введ. 01.01.1985. Москва, 1985. 19 с.

.        Правила устройства и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов [Текст]: ПБ 03-585-03: утв. постановлением Госгортехнадзора России от 10.06.03 № 80: ввод в действие с 19.06.2003 - Москва, 2003. 83 с.

.        Правила технической эксплуатации автозаправочных станций [Текст]: РД 153-39.2-080-01: утв. приказом Минэнерго РФ от 1 августа 2001 г. № 229: ввод в действие с 01.10.2001. Москва: Стандартинформ, 2001. 26 с.

.        Строительные нормы и правила: СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии. Взамен СНиП 2-28-73 ; введ. 01.01.1986. Москва, 1986. 27 с.

.        СНиП III-18-75 Металлические конструкции. Взамен СНиП III-18- 62; введ. 01.01.1975. Москва, 1975. 103 с.

.        СНиП 21-01-97 Пожарная безопасность зданий и сооружений. Взамен СНиП 2.01.2-85 ; введ. 01.01.1998. Москва, 1997. 24 с.

.        ГОСТ 13196-93 Устройства автоматизации резервуарных парков. Средства измерения уровня, отбора проб нефти и нефтепродуктов. Общие технические требования и методы испытаний. Взамен ГОСТ 13196-85 ; введ. 21.10.1990. Москва, 1993. 23 с.

.        Рекомендации по контролю качества нефтепродуктов в системе нефтепродуктообеспечения Минтопэнерго РФ. Москва, 1997. 54 с.

.        ПУЭ Правила устройства электроустановок, издание седьмое. 88 с.

.        СНиП 2.04.01-85 Внутренний водопровод и канализация зданий. Взамен СНиП 2-30-76 ; введ. 01.01.1986. Москва, 1985. 80 с.

.        ГОСТ Р 50571.3-94 Требования по обеспечению безопасности. Защита от поражения электрическим током. Введ. 31.10.1994. Москва, 1994. 18 с.

.        Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений [Текст]: РД 34.21.122-87: утв. Главтехуправлением Минэнерго СССР 12.10.87: ввод в действие с 12.10.1987. Москва, 1987. 10 с.

.        ВСН 01-89 Предприятия по обслуживанию автомобилей. Введ. 15.01.1990. Москва, 1990. 22 с.