Обеспечение пожарной безопасности объектов хранения и перевалки минеральных удобрений
Минеральные удобрения являются сильными окислителями, горючими или взрывоопасными веществами, поэтому склады таких минеральных удобрений, как аммиачная селитра, фосфорные и калийные удобрения, являются взрывопожароопасными.
Особо опасны транспортировка и хранение аммиачной селитры (NH₄NO₃) – кристаллического вещества белого цвета с температурой плавления 169,6°C. При нагреве выше указанной температуры начинается постепенное разложение вещества, а при температуре 210°C происходит полное разложение. Температура кипения при пониженном давлении – 235°C. Скорость детонации - 2570 м/с. Кроме того, органические вещества при контакте с аммиачной селитрой изменяют свои пожароопасные свойства, температура воспламенения горючих материалов, пропитанных ею, существенно снижается.
Такие горючие вещества, как опилки, уголь, солома, бумага, торф, мешкотара, джут и т.п., пропитанные аммиачной селитрой, загораются даже при незначительном тепловом импульсе, их горение происходит с большой скоростью. При повышенных температурах аммиачная селитра подвержена термическому разложению, которое при отсутствии условий для отвода тепла и рассеивания образовавшихся продуктов может привести к взрыву.
Пожары на складах минеральных удобрений возникают в результате: самовозгорания органических примесей в этих удобрениях и деревянных конструкциях зданий, из-за неосторожного обращения с огнем, курения, от искр автомобилей, тракторов, автопогрузчиков, искр механического происхождения, неисправности электрооборудования.
При сооружении складских хозяйств необходимо знать физические и химические свойства складируемых материалов: возможность самовоспламенения, загорания под воздействием воздуха или в результате взаимодействия между материалами, способность к образованию взрывчатых смесей.
Ликвидировать пожары в складах минеральных удобрений и пестицидов сложно из-за сильного дымообразования; резкого снижения видимости; выделения большого количества токсических веществ, распространяющихся как внутри склада, так и далеко за его пределами; высокой тепловой радиации; растекания расплавленных удобрений и пестицидов, воспламеняющих на своем пути все горючие материалы; опасности взрыва многих веществ при нагреве и т.п. Скорость распространения горения химических веществ составляет от 0,6 до 1,7 м/мин. В случае несвоевременного начала тушения пожара тепловое воздействие на конструкции складских помещений может привести к их разрушению.
Исходя из вышесказанного логично предположить, что надлежащая противопожарная защита на объектах хранения и перевалки минеральных удобрений жизненно необходима для предотвращения катастрофических последствий, а также для защиты от возможных взрывов и пожаров.
Ликвидация аварий и пожаров на объектах хранения и перевалки минеральных удобрений требует применения комплексного подхода, включающего оперативные действия персонала объекта, использование современного противопожарного оборудования и специализированных систем.
Пожарная безопасность объектов хранения и перевалки минеральных удобрений обеспечивается с учетом следующих нормативных документов:
– Федеральный закон от 21.12.1994 № 69-ФЗ «О пожарной безопасности»;
– Федеральный закон от 22.07.2008 № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»;
– ТР ЕАЭС 043/2017. Технический регламент Евразийского экономического союза «О требованиях к средствам обеспечения пожарной безопасности и пожаротушения»;
– ГОСТ Р 12.3.047-2012 Национальный стандарт Российской Федерации. Система безопасности труда. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля;
– СП 92.13330.2012 Свод правил. Склады сухих минеральных удобрений и химических средств защиты растений
– СП 485.1311500.2020 Свод правил. Системы противопожарной защиты. Установки пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования;
– Приказ Ростехнадзора от 07.12.2020 № 500 «Об утверждении федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила безопасности химически опасных производственных объектов»»;
– СП 1.13130.2009 Системы противопожарной защиты. Эвакуационные пути и выходы;
– СП 2.13130.2009 Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты;
– СП 4.13130.2009 Системы противопожарной защиты. Ограничение распространения пожара на объектах;
– СП 6.13130.2009 Системы противопожарной защиты. Электрооборудование. Требования пожарной безопасности;
– СП 7.13130.2009 Отопление, вентиляция и кондиционирование. Противопожарные требования;
– СП 12.13130.2009 Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности;
– СП 16.13330.2011 «СНиП II-23-81* Стальные конструкции»;
– СП 18.13330.2011 «СНиП II-89-80* Генеральные планы промышленных предприятий»;
– СП 31.13330.2012 «СНиП 2.04.02-84* Водоснабжение. Наружные сети и сооружения»;
– СП 43.13330.2012 «СНиП 2.09.03-85 Сооружения промышленных предприятий»;
– СП 56.13330.2011 «СНиП 31-03-2001 Производственные здания»;
– СП 63.13330.2012 «СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения»;
– ГОСТ Р 54257-2010 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения и требования;
– СанПиН 1.2.2584-10 Гигиенические требования к безопасности процессов испытаний, хранения, перевозки, реализации, применения, обезвреживания и утилизации пестицидов и агрохимикатов.
В условиях отсутствия нормативных документов, определяющих требования по пожарной безопасности на объектах хранения и перевалки минеральных удобрений, ООО «КОРУФАЙЕР» разрабатывает специальные технические условия, основывающиеся на перечисленных выше документах, и применяет свои обширные знания в обеспечении пожарной безопасности с использованием современных средств пожаротушения и устройств, снижающих последствия аварий.
Средства обеспечения пожарной безопасности и технические решения ООО «КОРУФАЙЕР» были использованы при проектировании складов купольного типа, расположенных на земельном участке, в рамках инвестиционного проекта «Промышленно-логистический парк (комплекс) по хранению и перевалке минеральных удобрений со складским хозяйством и железнодорожной инфраструктурой на территории муниципального образования «Вистинское сельское поселение» муниципального образования «Кингисеппский муниципальный район» Ленинградской области.
Складской комплекс из 10 куполов состоит из одноэтажных куполов диаметром 50,3 м. и высотой 28,5 м. Максимальный объём хранения минеральных удобрений одном куполе составляет 37 700 т. Общий максимальный объём хранения - 377 000 т. Между куполами предусмотрены пожарные выходы из каждого тоннеля. Общий выход из тоннелей находится в подземной части, соединяющей тоннель станции разгрузки вагонов с подземными тоннелями. На межкупольных опорах галерей и башен пересыпки предусмотрены лестничные марши. Выходы из куполов находятся под навесами, выполненными из металлоконструкций и обшитых металлопрофилем. Пространственные купольные склады – трёхслойная конструкция. Наружная отделка стен куполов выполнена из гидроизоляционного материала. Теплоизоляционный слой выполнен из теплоизоляционной пенополиуретановой напыляемой пены. Пространственная несущая железобетонная конструкция состоит из армированного железобетона. Остальные железобетонные конструкции: цокольная часть купола, пол купола, тоннели, фундаменты пересыпных станций сделаны из железобетона.
В качестве средства обеспечения пожарной безопасности предусматривается автоматическая установка пожаротушения с роботизированными лафетами, предназначенная для тушения пожара емкостей с минеральными удобрениями. Орошение предусматривается по диаграмме из расчета орошения всей поверхности емкости.
В состав автоматической установки пожаротушения (АУПТ) входят роботизированные лафетные стволы и сеть подводящих и питающих трубопроводов.
Для тушения пожара в емкости предусматривается автоматическое орошение ее поверхности сплошными и распыленными струями с использованием пожарных роботов, входящих в состав АУПТ. Орошение осуществляется одновременно 2-мя пожарными роботами с расходом 40 л/с каждый при напоре перед их фланцами не менее 0,6 МПа.
При расстановке пожарных роботов на базе лафетных стволов для обеспечения эффективного орошения требуется применение пожарных вышек высотой 30 метров и более, так как находящийся в верхней точке резервуара подвод для заполнения минеральными удобрениями будет непреодолимым препятствием для струи огнетушащего вещества при использовании вышек меньшей высоты.
При истечении огнетушащего вещества из лафетного ствола на струю воздействует сила тяжести, сила сопротивления воздуха, а также ветровые нагрузки, все эти факторы обеспечивают распыл струи по всей длине эффективной дальности подачи огнетушащего вещества (85% от дальности, указанной в паспорте), тем самым выполняя требования п.5.1.6 ГОСТ Р 53326-2009 «Техника пожарная. Установки пожаротушения роботизированные. Общие технические требования. Методы испытаний», когда средняя интенсивность должна быть не менее нормируемой интенсивности орошения.
Рисунок 1 – Баллистика струи при орошении малого резервуара при установке ЛС на пожарной вышке КРФ-ПВ-30 высотой 30 м
Рисунок 2 – Баллистики струи при орошении малого резервуара при установке ЛС на пожарной вышке КРФ-ПВ-25 высотой 25 м
Рисунок 3 – Баллистика струи при орошении большого резервуара при установке ЛС на пожарной вышке КРФ-ПВ-30 высотой 30 м
Рисунок 4 – Баллистика струи при орошении большого резервуара при установке ЛС на пожарной вышке КРФ-ПВ-25 высотой 25 м
При расположении лафетных стволов на пожарных вышках высотой менее 30 метров у резервуаров D130 и D160 на противоположной от лафетных стволов стороне резервуара не будет обеспечиваться нормативная интенсивность орошения.
Требуется расположение лафетных стволов на пожарных вышках высотой от 30 метров (Рис. 5). Баллистика струи огнетушащего вещества обеспечивает выполнение вышеуказанных условий.
Рисунок 5 – Карта орошения резервуаров с учетом предлагаемой расстановки
КРФ-ЛС на КРФ-ПВ-30
При выполнении условия установки лафетного ствола на пожарной вышке КРФ-ПВ-30 высотой 30 м и более будет обеспечиваться нормативная интенсивность орошения резервуара и будет выполняться условие подачи струй огнетушащего вещества на каждую точку защищаемой поверхности не менее чем от 2х лафетных стволов.
Обеспечение пожарной безопасности на объекте включает в себя следующие этапы:
|
|
1. Изучение особенностей объекта, включающее технологические процессы и имеющиеся коммуникаций. |
|
|
ЛС с поиском пламени |
2. Подбор из широкого перечня продукции наиболее подходящего оборудования, принимая во внимание требования заказчика. |
|
ЛС эжекторный с осциллятором |
||
|
ЛС с теплозащитным экраном |
|
|
3. Контроль процесса изготовления в соответствии с действующими нормативными требованиями. |
|
|
|
4. Монтаж, проверка работоспособности и сдача готовых технических решений. |
Для обеспечения безопасности объектов хранения и перевалки минеральных удобрений ООО «КОРУФАЙЕР» также предлагает следующее оборудование:
Лафетные пожарные стволы КРФ-ЛС
Служат для подачи мощного и контролируемого потока воды, водных растворов и пены низкой кратности на большие расстояния. Лафетный ствол позволяет работать на безопасном расстоянии от источника возгорания, что важно при тушении пожаров с участием токсичных и взрывоопасных веществ, таких как аммиак. С его помощью производится тушение пожара, охлаждение резервуаров и технологических установок, достигается снижение концентрации паров аммиака в воздухе. Различное исполнение лафетных стволов позволяет существенно повысить их эффективность в зависимости от условий объекта. Лафетный пожарный ствол может быть оснащен:
– осциллирующим устройством, обеспечивающим увеличение площади пожаротушения без участия оператора более чем в 25 раз;
– взрывозащищённым исполнением, позволяющим размещать устройство в местах, где вероятно возникновение взрывоопасной среды;
– датчиками поиска пламени, обеспечивающими самостоятельное нахождение очага пожара, а также автономность работы и корректировку баллистических характеристик струй огнетушащих веществ для качественного и оперативного тушения пожаров;
– теплозащитным экраном для защиты от излучения теплового потока пожара;
– видеокамерой, позволяющей обеспечить возможность визуального контроля обстановки при управлении стволом;
– насадками, позволяющими изменять геометрию струи;
– подъемным механизмом.
Опциональное оснащение лафетного ствола контрольно-измерительными приборами позволяет обеспечивать проектные значения напора, расхода, кратности пены и дальности при подаче огнетушащих веществ.
Генератор пены средней кратности КРФ ГПС
Создает плотный слой огнетушащей пены средней кратности, который эффективно изолирует разлив аммиака, предотвращая тем самым образование взрывоопасной смеси и минимизирует распространение токсичных паров. Генератор пены средней кратности может быть оснащен осциллирующим устройством, что обеспечит увеличение площади пожаротушения без участия оператора более чем в 25 раз. Опциональное оснащения генератора контрольно-измерительными приборами позволяет обеспечивать проектные значения напора, расхода, кратности пены и дальности при подаче огнетушащих веществ.
Генераторы пены высокой кратности КРФ-ГВП
Используются для создания большого объема пены, которая эффективно изолирует и охлаждает зону утечки аммиака, предотвращая его распространение и снижая концентрацию паров в воздухе. Пена высокой кратности помогает подавить возможные возгорания, изолировать аммиак от источников тепла и обеспечить безопасные условия для ликвидации аварий. Она также уменьшает токсичные испарения и риск взрыва в случае возгорания аммиака.
Дренчерный ороситель КРФ-ВПН
Применяется для охлаждения резервуаров и оборудования, а также для разбавления аммиачных паров водой в случае утечки. Это помогает снизить концентрацию паров аммиака в воздухе, предотвратить их воспламенение и распространение.
Пожарная вышка КРФ-ПВ
При пожаре на объектах синтеза, хранения и применения аммиака особенно важно эффективно и безопасно подавать требуемое количество воды и водных растворов поверхностно-активных веществ, в том числе пенообразователя. Пожарная вышка существенно повышает функциональные возможности и эффективность размещаемых на ней лафетных стволов и позволяет обеспечить необходимую дальность подачи.
Пеносмеситель (дозатор) КРФ-ПС
Используется для точного смешивания пенообразователя и воды, создавая раствор необходимой концентрации. В результате этого обеспечивается правильное дозирование пенообразователя, что в свою очередь позволяет обеспечить эффективное тушение и охлаждение зон утечки аммиака. Пеносмеситель играет ключевую роль в обеспечении стабильной работы системы пенного пожаротушения, позволяя контролировать процесс образования пены, которая изолирует аммиак от источников возгорания и предотвращает его распространение.
Узел подключения пожарной техники КРФ-УПТ
Необходим для оперативного подключения мобильной пожарной техники к установкам пожаротушения, обеспечивающим подачу необходимого количества воды и водных растворов поверхностно-активных веществ, в том числе пенообразователя, для тушения пожара и осаждения паров аммиака. Узел подключения пожарной техники может быть оборудован запорной арматурой для регулировки подачи огнетушащих веществ, либо для её прекращения. Опциональное оснащение узла контрольно-измерительными приборами позволяет обеспечивать проектные значения напора и расхода при подаче огнетушащих веществ.
Пожарный фильтр Ф-КРФ
Служит для очистки воды и водных растворов поверхностно-активных веществ, в том числе пенообразователя, от различных твердых загрязнений в системах пожаротушения, таких как ржавчина, песок, камни и т.п., которые в свою очередь могут повредить оборудование или снизить проектную эффективность тушения пожара и осаждения паров аммиака. Уникальная конструкция позволяет при минимальных потерях напора рабочей среды обеспечивать её эффективную очистку. Применяемые в составе изделия фильтрующие элементы сохраняют величину заданных параметров расхода и напора, даже при значительном загрязнении.
Данное оборудование является ключевым в вопросе ликвидации аварий и возгораний на объектах хранения и перевалки минеральных удобрений, поскольку позволяет предотвратить катастрофические последствия, такие как взрывы, масштабные пожары, загрязнение окружающей среды.
В свою очередь нашими специалистами с помощью программных комплексов и разработанных методик проводятся расчеты огнетушащих характеристик имеющегося оборудования под необходимые параметры объекта защиты.
Это позволяет оценить такие характеристики средств подачи огнетушащих веществ, как площадь орошения, интенсивность, дальность подачи и т.д. Определение данных значений позволяет наиболее эффективно обеспечить защиту на объектах хранения и перевалки минеральных удобрений.