Обеспечение пожарной безопасности хранилищ нефти

Введение

Город Туапсе является одним из самых экологически неблагополучных в Краснодарском крае. Близкое соседство опасных производств и терминалов по перевалке опасных грузов с жилой зоной стало причиной хронического нарушения конституционного права жителей этого города на благоприятную окружающую среду. Однако, несмотря на сложившееся критическое положение дел, к существующим терминалам и производствам намечено в ближайшем будущем добавить и новые, что еще более ухудшит экологическую ситуацию в городе. Одними из крупнейших градообразующих предприятий являются Туапсинский НПЗ и составляющая с ним единый производственный комплекс нефтебаза.

Сегодня на территории Российской Федерации и стран СНГ находится в эксплуатации более 40 тысяч вертикальных и горизонтальных цилиндрических резервуаров емкостью от 100 до 50000 для хранения нефти, нефтепродуктов и агрессивных химических веществ; активно проектируются и строятся новые терминалы хранения и отгрузки нефти (суммарный объем хранения продукта более 300 тыс. ), но, однако, среди ныне эксплуатирующихся велик процент износа основных производственных фондов. Таким образом, имеет большое значение обеспечение пожарной безопасности этих объектов.

В то же время опыт обеспечения пожарной безопасности хранилищ нефти, тем более крупномасштабных, недостаточен для их широкого строительства в различных районах страны, в том числе в областях с суровыми климатическими условиями. Основная часть территории нефтебазы является так называемой взрывоопасной зоной или даже взрывоопасным объектом. На всей территории такого взрывоопасного объекта действует специальный свод правил и требований, направленных на предотвращение подрыва взрывоопасной смеси, которая присутствует или может образовываться в случае аварии на объекте. Несоблюдение норм при эксплуатации резервуаров закономерно приводит к печальным последствиям.

8 февраля 2012 года на Серовской нефтебазе, расположенной в Свердловской области, при проведении работ по демонтажу не эксплуатировавшейся несколько лет емкости для хранения нефти, произошел мощный взрыв нефтегазовой смеси. В результате воздействия взрывной волны один рабочий погиб на месте, второго в тяжелом состоянии доставили в реанимацию городской больницы.

Организация тушения нефти и нефтепродуктов в резервуарах и резервуарных парках основана на оценке возможных вариантов возникновения и развития пожара. Пожары в резервуарах характеризуются сложными процессами развития, как правило, носят затяжной характер и требуют привлечения большого количества сил и средств для их ликвидации.

Актуальность оценки риска обусловлена и тем обстоятельством, что, по данным, пожары с горением по всей площади крупномасштабного резервуара вряд ли могут быть потушены современной пожарной техникой. Максимальный резервуар, горение которого по всей поверхности было потушено, имел диаметр 34,8 м.

Вечером 27 марта 2008 года в Махачкале взорвался и горел нефтяной резервуар предприятия «Дагнефтепродукт» емкостью 10 тыс. тонн. В момент возгорания в емкости находилось до 6 тыс. нефти. Как уже было замечено, потушить такой пожар практически невозможно. Ситуация осложнялась тем, что рядом находились три таких же резервуара. 13 пожарных машин охлаждали их во избежание возгорания и взрыва. Все составы с другими цистернами были отогнаны на безопасное расстояние. К утру из горящего резервуара было откачено 3500 тонн нефти, шло выгорание оставшихся нефтепродуктов. Горящая емкость разрушилась, но утечки нефтепродуктов не наблюдалось. Пожарным расчетам удалось не допустить возгорания соседних объектов – расстояние до ближайшего жилого дома составляет около 500 метров. Предварительная причина – образование искры при плановом осмотре заполнения емкости из танкера. В результате пожара на нефтебазе пострадала женщина-оператор, в момент взрыва производившая замеры емкости нефти. С ожогами четвертой степени она была доставлена в реанимацию, где вследствие полученных травм умерла.

Последствия аварий могут носить как возвратный характер, так и невозвратный. То есть какие-то из них можно ликвидировать, например, завалы, а какие-то – ликвидации не подлежат. Примером такого особого проявления фактора будет являться накопление опасных ядовитых веществ в почве, воде и воздухе. Наглядной иллюстрацией может служить одна из острых экологических проблем Туапсе – так называемая нефтяная линза.

Нефтяная линза – это искусственное подземное скопление нефти на уровне грунтовых вод, образовавшееся в результате долговременной протечки нефти и нефтепродуктов из прохудившихся подземных нефтепроводов дочерних компаний «Роснефти» – «Роснефть–Туапсенефтепродукт» и «Роснефть–Туапсинский НПЗ».

Проблема нефтяной линзы не является наследием прошлых времен. Несмотря на то, что она вскрыта давно и на решение брошены значительные ресурсы, нефть в больших количествах по-прежнему выливается из дырявых подземных нефтепроводов «Роснефти». Замечено, что с увеличением давления в нефтепроводах при загрузке танкеров, протечка нефти резко увеличивается и линза сильнее просачивается в море. Чтобы решить эту проблему нефтепроводы должны быть вынесены на поверхность земли, а аварийные подземные нефтепроводы выведены из эксплуатации.

Рассматриваемый в данной работе нефтетерминал является серьезным потенциальным загрязнителем окружающей среды в г. Туапсе. Авария в резервуарном парке, протекающая по наиболее неблагоприятному сценарию, может внести решающий вклад в катастрофическую экологическую ситуацию в городе. И, однако же, при этом планируется и дальше увеличивать нефтеперевалочные мощности. Что приведет к еще большему ухудшению экологической ситуации.

Вербальная постановка задачи

Современный этап развития мирового сообщества характеризуется ростом угроз различной природы, поэтому обеспечение безопасности личности, общества и государства в различных сферах жизнедеятельности является приоритетной задачей государственной политики, научно-практической и общественной деятельности.

Объект экономики сегодня – это сложная организационно–техническая система, поэтому его функционирование напрямую зависит от устойчивости входящих в него элементов, обладающих, к тому же, своими собственными параметрами. Основными из этих элементов являются здания и сооружения производственных цехов, защитные сооружения гражданской обороны; коммунально-энергетические, технологические и другие сети; станочное и технологическое оборудование; система управления производством; система материально-технического обеспечения и транспорта. Под устойчивостью любой технической системы понимается возможность сохранения ее работоспособности при нештатном (чрезвычайном) внешнем воздействии опасных факторов. В данной работе рассматривается объект экономики – резервуарный парк нефтебазы ООО «Роснефть–Туапсенефтепродукт». Задачами данной работы являются разработка математической модели нефтехранилища как системы, оценивание ее устойчивости при воздействии поражающих факторов пожара (взрыва), как одного из самых серьезных сценариев развития ЧС в месте хранения большого количества ЛВЖ.