Тушение автоцистерн для перевозки ЛВЖ => Таблица 3. 2. характерные особенности пожаров на автоцистернах. 3. опасные и поражающие факторы пожара и взрыва....

Таблица 3

 

Продукт (ГОСТ, ТУ)	Суммарная формула	Молярная масса, кг·кмоль-1	Температура вспышки, °C	Константы уравнения Антуана			Температурный интервал значений констант уравнения Антуана, °С	Теплота сгорания, кДж·кг-1
				А	В	СА
Бензин А-72 (зимний) (ГОСТ 2084-67)	C6,991 H13,108	97,2	-36	4,19500	682,876	222,066	-60¸85	44239
Бензин Аи-93 (летний) (ГОСТ 2084-67)	C7,024 H13,706	98,2	-36	4,12311	664,976	221,695	-60¸95	43641
Бензин Аи-93 (зимний) (ГОСТ 2084-67)	C6,911 H12,168	95,3	-37	4,26511	695,019	223,220	-60¸90	43641
Дизельное топливо «З» (ГОСТ 305-73)	C12,343 H23,889	172,3	>+35	5,07818	1255,73	199,523	40¸210	43590
Дизельное топливо «Л» (ГОСТ 305-73)	C14,511 H29,120	203,6	>+40	5,00109	1314,04	129,473	60¸240	43419

2. ХАРАКТЕРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПОЖАРОВ НА АВТОЦИСТЕРНАХ

 

Наиболее часто аварийные ситуации на автоцистернах, перевозящих ЛВЖ (или ГЖ), связаны с проливами горючей жидкости. Общим свойством легковоспламеняющихся жидкостей является их способность при утечке разливаться на больших площадях. Площадь пролива ЛВЖ и ГЖ определяется количеством вылитой горючей жидкости, которая соответственно определяет объем образующейся взрывоопасной паровоздушной смеси. Удельную площадь пролива ЛВЖ можно приближенно принять 0,15 м²/л.

Другим опасным сценарием развития аварийной ситуации является тот случай, когда автоцистерна с ЛВЖ (ГЖ) подвергается воздействию очага пожара, в результате чего возможен взрыв автоцистерны с образованием «огненного шара». Подобного рода аварийные ситуации характерны для прицепа-цистерны, когда при разгерметизации одной из цистерн возникает пожар пролива ЛВЖ (ГЖ), а соседняя находится в зоне высокотемпературного воздействия очага горения. В этом случае быстрый нагрев цистерны приводит к кипению жидкой фазы и повышению давления внутри сосуда. Тепловой поток, воздействуя на стенки корпуса цистерны, ведет к ослаблению их первоначальной прочности. Неравномерный прогрев корпуса автоцистерны проводит к ее разрушению и выходу жидкой фазы наружу. В этих условиях пары от мгновенного испарения жидкой фазы воспламеняются и образуется «огненный шар».

При взрыве цистерны с ЛВЖ или ГЖ в очаге пожара возможны сценарии развития аварийной ситуации как с образованием, так и без образования «огненного шара». Согласно статистическим данным, взрыв цистерны с ЛВЖ (ГЖ) происходит, как правило, на 12-24-й мин после воздействия открытого пламени. Диаметр «огненного шара» при взрыве может достигать 50 м. Взрыв автоцистерны сопровождается также образованием ударной волны, способной привести к разрушению близлежащих зданий и сооружений, разлетом осколков и фрагментов разрушенной конструкции. Кроме того, подобное развитие аварийной ситуации приводит к быстрому распространению пожара, площадь которого зависит от состояния покрытия дороги и рельефа местности.

Причинами аварийных ситуаций (пожаров) на автоцистернах при перевозке ЛВЖ и ГЖ являются следующие:

- нарушение технологического регламента процесса перевозки ЛВЖ и ГЖ;

- нарушение правил технической эксплуатации электрооборудования автомобиля;

- нарушение правил пожарной безопасности при эксплуатации бытовых газовых, керосиновых и других устройств;

- неосторожное обращение с огнем (в т.ч. при курении);

- нарушение правил пожарной безопасности при проведении огневых работ;

- грозовые разряды;

- разгерметизация автоцистерны при дорожно-транспортном происшествии.

Опыт эксплуатации автоцистерн при перевозке нефтепродуктов свидетельствует, что до 80 % аварий происходит во время проведения сливоналивных операций. Главными причинами этих аварий являются следующие: несоблюдение правил эксплуатации технологического оборудования (в соответствии с их технологическими схемами); правил техники безопасности при работе с нефтепродуктами; использование неисправных устройств по отводу статического электричества (либо неиспользование таковых); использование нештатного (неомедненного) инструмента при монтаже (демонтаже) оборудования; проведение сливоналивных работ во время грозы; подача нефтепродукта в цистерну «падающей» струей; пользование электрофонарями не во взрывозащищенном исполнении, отсутствие искрогасителей на автоцистернах при въезде на территорию объектов с хранением нефтепродуктов и т.п.

 

3. ОПАСНЫЕ И ПОРАЖАЮЩИЕ ФАКТОРЫ ПОЖАРА И ВЗРЫВА

 

В табл. 4 приведены размеры зон поражения тепловым излучением при пожаре пролива для некоторых типичных аварийных ситуаций. Расстояния, приведенные в табл. 4, должны быть отсчитаны от края пролива. Под Х_НКПР понимается радиус, а под Z_НКПР - высота взрывоопасной зоны. Предполагается, что вещества при расчетной температуре ниже температуры вспышки (37 °С) взрывоопасных смесей не образуют (например, дизельное топливо). В этом случае размеры взрывоопасных зон и избыточное давление взрыва принимаются равными нулю.

В табл. 4 приведены численные значения, полученные при следующих допущениях:

- за площадь пожара принята площадь пролива топлива;

- температура окружающей среды принимается равной 37 °С (максимально возможная температура для г. Москвы) [7];

- подвижность воздуха отсутствует, при этом размеры образующихся при поступлении паров в атмосферу взрывоопасных зон максимальны;

- время испарения принято равным 1 ч.

 

Таблица 4

 

Размеры зон поражения при пожарах проливов ЛВЖ

 

Вид и масса вещества, вышедшего в окружающую среду, кг	Площадь пролива, м2	Масса пара в паровоздушном облаке, кг	Размеры взрывоопасных зон, м		Зона воздействия высоко- температурных продуктов сгорания при «пожаре-вспышке», м	Интенсивность теплового излучения, кВт·м2	Расстояние, на котором реализуется интенсивность теплового излучения, м
			ХНКПР	ZНКПР
Бензин; 33	7	9,6	23	0,9	44 (14)	17,0	< 2,0
		(2,4)	(7,4)	(0,3)		12,9	< 2,0
						10,5	< 2,0
						7,0	2,1
						4,2	2,8
						1,4	5,0
Бензин; 97	20	2,8	33	1,3	63 (19)	17,0	2,8
		(6,9)	(10)	(0,4)		12,9	3,0
						10,5	3,3
						7,0	4,1
						4,2	5,5
						1,4	9,1
Бензин; 161	34	47	40	1,6	77 (23)	17,0	3,6
		(12)	(12)	(0,5)		12,9	4,1
						10,5	4,6
						7,0	5,7
						4,2	7,4
						1,4	12,1
Бензин; 194	41	56	42	1,7	81 (25)	17,0	4,0
		(14)	(13)	(0,5)		12,9	4,6
						10,5	5,1
						7,0	6,4
						4,2	8,2
						1,4	13,4
Бензин; 2419	508	700	97	3,8	186 (60)	17,0	15
		(175)	(31)	(12)		12,9	17
						10,5	19
						7,0	23
						4,2	28
						1,4	44
Дизельное топливо; 2763	525	14,5	0	0	0	17,0	16
						12,9	18
						10,5	19
						7,0	23
						4,2	29
						1,4	44
Бензин; 4838	1016	1400	123	4,8	236 (75)	17,0	21
		(350)	(39)	(1,5)		12,9	24
						10,5	26
						7,0	31
						4,2	39
						1,4	59
Дизельное топливо; 5526	1050	29	0	0	0	17,0	22
						12,9	24
						10,5	27
						7,0	32
						4,2	39
						1,4	60
Бензин; 8064	1693	2332	145	5,7	278 (88)	17,0	27
		(583)	(46)	(1,8)		12,9	30
						10,5	33
						7,0	39
						4,2	49
						1,4	73
Дизельное топливо; 9210	1750	48	0	0	0	17,0	28
						12,9	31
						10,5	34
						7,0	40
						4,2	49
						1,4	73
Бензин; 2362	496	683	97	3,8	186 (58)	17,0	15
		(171)	(30)	(1,2)		12,9	17
						10,5	19
						7,0	23
						4,2	30
						1,4	47
Дизельное топливо; 2696	512	14	0	0	0	17,0	15
						12,9	17
						10,5	19
						7,0	23
						4,2	29
						1,4	46
Пары бензина; 11,7	0	11,7	20	**	39	*	*
Пары бензина; 16,1	0	16,1	22	**	42	*	*
Пары бензина; 21,9	0	21,9	25	**	48	*	*
Бензин; 2016	423	583	92	3,6	177 (56)	17,0	14
		(146)	(29)	(1,1)		12,9	16
						10,5	18
						7,0	22
						4,2	28
						1,4	44
Дизельное топливо; 2303	438	12	0	0	0	17,0	14
						12,9	16
						10,5	18
						7,0	21
						4,2	27
						1,4	43

 

Примечание. В скобках представлены данные для времени испарения, равного 15 мин.

* При выходе в атмосферу горючего пара (например, через дыхательный трубопровод) тепловое излучение при сгорании паровоздушной смеси действует весьма кратковременно, и вследствие этого его воздействие на окружающие объекты (за исключением попадающих непосредственно в пламя) мало. Интенсивности теплового излучения в этом случае не рассчитывались.

** При выходе паров бензина над резервуаром вычисляли лишь горизонтальный размер взрывоопасной зоны X_НКПР.