Пожарная безопасность нефтеперерабатывающих предприятий

Для обеспечения пожарной безопасности нефте- газоперерабатывающих предприятий при проектировании и возведении производственных цехов, товарно-сырьевых парков, систем трубопроводов для транспортировки горючих жидкостей, ЛВЖ, взрывоопасных газовых смесей; при монтаже наружных технологических установок, сооружений, оборудования и аппаратов всегда учитываются противопожарные требования нормативных документов, разрабатываются планы мероприятий по предупреждению и ликвидации аварий.

Пожароопасные производства и технологии

Нефть, природный, попутный газ и конденсат являются сырьем для производства:

• Нефтепродуктов – различных видов, марок топлива; технических масел, смазок.
• Синтетического каучука.
• Спиртов.
• Пластмасс, полимеров.
• Строительных материалов – битумов, гудронов.
• Органических кислот.
• Водорода, гелия.

Переработка сырой нефти состоит из трех основных стадий:

• Первичной переработки, состоящей в разделении сырья на фракции, который резко различаются по интервалам температур кипения различных углеводородов.
• Вторичной переработки, когда из полученных нефтяных фракций путем химико-технологической обработки содержащихся углеводородных соединений получают компоненты товарных нефтепродуктов.
• Товарного производства, состоящего в смешении компонентов вторичной переработки, с добавлением специальных технических присадок с заданными характеристиками.

Очищенный от примесей – влаги и сернистых соединений, природный газ поступает на заводы органического химико-технологического синтеза.

Большинство технологических процессов протекающих при высоких температурах рабочей среды и под давлением, относятся к крайне опасным; а цеха, открытые промышленные площадки, товарно-сырьевые парки имеют категории по взрывопожарной опасности А, В.

• Установки фракционирования газового сырья.
• Получение бытовой газовой смеси.
• Ректификация.
• Каталитический крекинг, риформинг.
• Гидрокрекинг.
• Коксование.
• Слив/налив, закачка жидкого, газообразного сырья, продукции.

Учитывая, что в технологических схемах внутри систем трубопроводов, установок и аппаратов переработки циркулируют горючие жидкости (газы), то любое нарушение производственного процесса (авария), сопровождающаяся выходом ЛВЖ и взрывопожароопасных смесей паров газов наружу, приводят к чрезвычайным ситуациям.

Причины пожаров

Наиболее часто аварии, взрывы, пожары на предприятиях переработки углеводородного сырья происходят по таким причинам:

• Нарушения технологических регламентов производственных процессов.
• В результате некачественного монтажа, ремонта технологических установок, оборудования, трубопроводов.
• Грубых нарушений правил ТБ, ПБ, в том числе при производстве огневых работ.
• В результате износа, разгерметизации производственного оборудования, систем трубопроводов, транспортирующих исходное сырье, готовую продукцию.
• Из-за неправильно спроектированных, некачественно смонтированных и поврежденных систем молниезащиты (заземления).
• В результате нарушений правил монтажа, эксплуатации электрических сетей, оборудования и аппаратуры защиты.

Высокая скорость развития и сложность ликвидации пожаров на производственных объектах переработки нефти (газа) обусловлены следующими факторами:

• Совмещение на промышленных площадках разных типов источников значительной опасности возникновения аварий, сопровождающихся взрывами, пожарами.
• Наличие даже при нормальных режимах технологического процесса незначительных утечек горючих газовых смесей, паров ЛВЖ, что при появлении источников зажигания приводит к ЧС.
• Высокая степень автоматизации технологических процессов, которые в случае сбоев в работе аппаратуры, приборов управления и контроля, ошибок операторов нередко приводит к тяжелым последствиям.
• Сложности при объединении компонентов автоматической противопожарной защиты в единый комплекс из-за больших расстояний между производственными цехами, открытыми технологическими площадками, товарно-сырьевыми парками, эстакадами слива/налива сырья (продукции).

А также из-за больших объемов горючих материалов и веществ, находящихся внутри оборудования, систем трубопроводов технологических цепочек, которые невозможно быстро откачать / слить, удалив на безопасное расстояние от первичного очага пожара, что приводит к быстрому распространению огня на большой площади предприятия.

Нормативные документы

Комплекс противопожарных мероприятий нефтегазоперерабатывающих предприятий основан на требованиях законодательных и нормативных документов:

• ФЗ-123, «Тех. регламентом о требованиях ПБ».
• «ППР в РФ», на основании которых организовывается контроль за безопасным состоянием объектов защиты.
• СП 18.13330.2011 – регламентирующего проектирование строительных объектов, технологического оборудования, автомобильных, железных дорог, инженерных сетей, коммуникаций на промышленных площадках любых производственных предприятий.
• СП 155.13130.2014 – о требованиях ПБ к складам нефти, нефтепродуктов, которым руководствуются при проектировании, возведении, проведении реконструкции.
• СП 123.13330.2012 – о подземных хранилищах нефти, газа, продукции.
• Проекта СП от 2014 года о требованиях ПБ к нефтеперерабатывающим, нефтехимическим предприятиям.
• Приказа № 125 Федеральной службы по технадзору от 29.03.16 года об утверждении «Правил безопасности нефтегазоперерабатывающих производств».

Массив разных требований пожарной безопасности к объектам переработки углеводородного сырья систематизирован, расширен и дополнен положениями рекомендаций об «Обеспечении ПБ нефтеперерабатывающих, нефтехимических предприятий», разработанных и утвержденных ВНИИПО МЧС в 2004 году.

Требования норм

С учетом пожарной нагрузки и высокого риска техногенных аварий, при выборе промышленных площадок, проектировании и возведении строительных объектов; монтаже и эксплуатации наружных установок (внутрицеховых аппаратов), магистральных трубопроводов и обвязки оборудования, в нормативных документах изложены жесткие требования, направленные на предупреждение ЧС, которые могут привести к взрывам и пожарам:

• Противопожарные разрывы между строительными объектами, от открытых складов с резервуарами, газгольдерами, наружных технологических установок, аппаратов до зданий; а также между ними, в зависимости от степени стойкости к огню, категорий по взрывопожарной опасности, должны обеспечивать невозможность перехода пожара от одного объекта к другому.
• При проектировании недопустимо размещать технологическое оборудование внутри строительных объектов, которые по геометрической конфигурации способны образовать зоны застоя, скопления газов (включая их пары).
• Товарно-сырьевые парки, отдельные резервуары хранения жидких, сжиженных углеводородов в составе производственных предприятий следует размещать на более низких отметках рельефа территории по отношению к строительным объектам, обносить вентилируемой естественным способом оградой, выполненной из негорючих материалов.
• Если же наземные резервуары с ГЖ/ЛВЖ, сжиженными горючими газами размещаются на более высоких отметках, чем соседние строительные объекты, то должны выполняться мероприятия по исключению возможности растекания проливов опасных веществ при авариях к данным зданиям, технологическим сооружениям.

• Запрещено прокладывать надземные технологические трубопроводы, предназначенные для транзитной транспортировки взрывопожароопасных, ядовитых веществ, под строительными объектами предприятий; а также по наружным стенам, крышам зданий, независимо от степени стойкости к огню; эстакадам, отдельным опорам, колоннам, изготовленным из горючих материалов.
• В производственных, складских помещениях, где возможно выделение газов, паров, приводящее к образованию взрывоопасных концентраций, способных инициироваться от разряда статического электричества, промышленные напольные покрытия должны выполняться из антистатических и/или рассеивающих электричество материалов.
• Не допускается проведение эвакуации через помещения строительных объектов, площадки наружных технологических установок, с возможным выделением взрывопожароопасных, токсичных соединений.

Противопожарная защита

Все производственные, складские строительные объекты, наружные технологические установки, товарно-сырьевые парки с резервуарами, газгольдерами хранения сырья, продукции нефтегазоперерабатывающих предприятий оснащаются системами противопожарной защиты:

• Установками автоматической сигнализации о возникновении пожара с установкой дымовых датчиков, извещателей пламени, комбинированных пожарных извещателей.
• Системами оповещения и управления эвакуационными потоками движения людей при возникновении пожара.
• Стационарными установками пожаротушения, подавляющими очаги возгорания на начальной стадии развития.
• Системами орошения наружных технологических установок, резервуаров хранения горючих жидкостей, ЛВЖ, сжиженных, газообразных углеводородов.
• Водяными завесами, с установленными дренчерными, спринклерными оросителями, для защиты технологических, строительных проемов в производственных цехах, складах.
• Системами дымоудаления, подачи воздуха на эвакуационные пути, выходы, включающимися при обнаружении пожара
• Противопожарными клапанами, вентиляционными решетками, что установлены в местах пересечения коробами общеобменных систем противопожарных преград – стен, перекрытий, перегородок.
• Стационарными универсальными, роботизированными лафетными стволами с ручным, дистанционным контролем, в том числе установленными на пожарных вышках.
• Пожарными гидрантами, кранами, установленными на сетях, системах наружного, внутреннего водоснабжения.

Сигнализация и визуальная информация систем автоматической защиты против пожара выводится в помещения пожарных постов с круглосуточным дежурством операторов для осуществления постоянного мониторинга за техническим состоянием и работоспособностью оборудования в нормальном режиме.

В комплексе обеспечения взрывопожарной безопасности на нефтегазоперерабатывающих объектах большое внимание уделяется как профессиональной подготовке инженерно-технических специалистов (работников смен) по правильному ведению технологических процессов, действиям в нештатных ситуациях при возникновении аварий, так и обучению по программам ПТМ, регулярному проведению инструктажей по пожарной безопасности.

При несоблюдении требований ПБ на складах нефти, предприятиях по глубокой переработке природного углеводородного сырья, масштабы и последствия от возникших крупных пожаров имеют внушительные размеры, а ущерб природе не сопоставим.

Противопожарные водоснабжение предприятий, зданий и сооружений добывающей и перерабатывающей нефтяной и газовой промышленности

Пожарная опасность объектов нефтяной и газовой промышленности обусловливается наличием на предприятиях:

► сложных производственных установок, представляющих собой сооружения большой высоты и площади;

► значительного количества легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, сжиженных горючих газов и твердых сгораемых материалов, имеющих высокую теплоту и большую скорость сгорания;

► большого числа емкостей и аппаратов, в которых пожаровзрывоопасные продукты находятся под большим давлением и при высокой температуре;

► разветвленной сети трубопроводов с легковоспламеняющимися и горючими жидкостями и газами.

На объектах нефтяной и газовой промышленности даже небольшой очаг горения может превратиться в пожар, имеющий характер катастрофы и влекущий за собой значительный материальный ущерб, гибель людей и нарушение работы целого предприятия. Поэтому на таких объектах предусматривают автоматические системы оповещения и тушения пожара, а также мощные водопроводы низкого и высокого давления с подачей воды из ручных и лафетных стволов.

На предприятиях отрасли широко применяют автоматические системы водяного тушения пожара (спринклерные и дренчерные установки), а также установки пенного, газового и порошкового тушения.

На территориях нефтяных промыслов могут проектироваться кольцевые или тупиковые сети . Для тушения пожара буровых скважин разведочного и эксплуатационного бурения, расположенных на расстоянии более 500 мм от сетей водопровода или резервуаров) и площадок промысловых сооружений, строят резервуар или водоем вместимостью 100 м 3 .

Для эксплуатационных скважин, замерных и сепарационных установок (участковых и групповых), промысловых нефтенасосных станций (без резервуаров) и других аналогичных объектов, расположенных на территории нефтяного промысла, хозяйственно-питьевое, производственное и противопожарное водоснабжение может не предусматриваться.

Нормы расхода воды на тушение пожаров в установках для добычи и переработки нефти принимают в зависимости от производительности установок подготовки нефти (с сооружениями по очистке сточных вод): до 2 млн. т в год – 40 л/с; более 2 млн. т в год – 80 л/с.

При наличии установок подготовки нефти с сооружениями по очистке сточных вод, промысловых газокомпрессорных станций, ремонтно-механических мастерских и труборемонтных баз, расположенных отдельно или в комплексе, в расчет принимают один пожар. При этом расчет ведется исходя из того, что на нефтяном промысле может возникнуть одни пожар на любом объекте (по наибольшему противопожарному расходу воды).

Расход воды для резервуарных парков или газобензиновых заводов, расположенных отдельно на промысле или в комплексе с другими промысловыми сооружениями, рассчитывают исходя из того, что на нефтяном промысле одновременно может возникнуть два пожара:

► один пожар в резервуарном парке, или на газобензиновом заводе, или на установке нефти (по наибольшему противопожарному расходу воды);

► другой пожар на любом из промысловых сооружений (по наибольшему пожарному расходу воды);

На предприятиях транспорта нефти и нефтепродуктов, а также на газокомпрессорных станциях предприятий по добыче, транспорту и хранению газа при использовании в качестве источника водоснабжения артезианских вод проектируют не менее двух скважин, при этом каждая скважина должна обеспечивать не менее 100% расчетного расхода воды.

При максимальном расходе воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды, не превышающем 10 м 3 /ч, допускается предусматривать одну скважину. При этом в резервуаре насосные станции II подъема кроме противопожарного запаса воды дополнительно должен храниться шестичасовой запас воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды, а на складе иметься один резервный артезианский насос. При заборе поды из мелкозернистых и пылеватых пород бурят не менее двух скважин.

На предприятиях транспорта нефти и нефтепродуктов в расчет принимают один пожар (по наибольшему расходу воды). На площадках групповых пунктов очистки, сушки и замера газа производственный и хозяйственно-питьевой водопровод строить не требуется. В этом случае (а также на площадках ремонтно-эксплуатационных пунктов) противопожарное водоснабжение допускается предусматривать из водоемов или резервуаров.

На площадках газокомпрессорных станций магистральных газопроводов проектируют объединенный производственный, хозяйственно-питьевой и противопожарный водопровод.

Для сооружений, расположенных вблизи скважин, отдельно стоящих установок осушки и замера газа, технологических насосных, газораспределительных станций и других мелких объектов противопожарный водопровод может не предусматриваться.

На площадках дожимных компрессорных станций промыслов и газокомпрессорных станций магистральных газопроводов проектируют, как правило, противопожарный водопровод высокого давления .