CC BY
36
dr Tomasz W^SIERSKI
CNBOP-PIB
BLEVE - FIREBALL W JEZIERZYCACH SLUPSKICH. ANALIZA POZARU DUZEGO ORAZ ZAGROZEN Z NIM
ZWI^ZANYCH
BLEVE: fireball in Jezierzyce Slupskie. Analysis of large fire and the risk
involved
Streszczenie
BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion) czyli w doslownym tlumaczeniu "wybuch rozszerzaj^cych si? par wrz^cej cieczy" nalezy do typu zjawisk szczegolnie niebezpiecznych w przemysle. Skutkami zjawiska BLEVE - fireball s^ takie niepoz^dane zjawiska jak, fala cisnieniowa, strumien ciepla, odlamkowanie, pozary wtorne. W przypadku substancji o charakterze toksycznym dochodzi rowniez do skazenia terenu. Ten artykul opisuje zdarzenie jakie mialo miejsce w Jezierzycach Slupskich na terenie bazy paliw plynnych noc^ 27 maja 2004 roku. Podczas ruszania nast^pilo zerwanie przyl^czy w?zowych l^cz^cych instalacj? rurow^ z cysterny Szacuje si?, iz do czasu zamkni?cia zaworu r?cznego cysterny o pojemnosci 20 m3 przez jednego z pracownikow wycieklo okolo ok. 10 -12 ton LPG. W wyniku zaplonu chmury gazowej w odleglosci ok. 140 metrow od stanowiska napelniania doszlo do pozaru ogrzewaj^cego bezposrednio plaszcz cysterny. Wzrost cisnienia w cysternie oraz oslabienie konstrukcji narazonej dzialaniem strumienia ciepla spowodowal wybuch typu BLEVE - fireball po okolo 18 minutach.
Summary
Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion (BLEVE) is a particularly dangerous industrial incident. BLEVE -fireball causes such undesirable phenomena as pressure waves, heat streams, shrapneling, and secondary fires. In case of toxic substances the area additionally gets contaminated. This article describes an incident that took place at the night of 27 May, 2004, in Jezierzyce Slupskie, at an LPG storage site. A tanker, starting to move, torn off the hoses connecting the vehicle and the storage piping system. It is estimated that by the time one of the employees closed the manual cut-off valve of the 20 m3 tanker, about 10 to 12 tons of LP gas escaped. In result of the gas cloud's ignition about 140 m from the filling station, a fire broke out, directly heating the tanker's shell. A pressure increase in the tanker and weakening of its structure by heat stream exposure triggered BLEVE after about 18 minutes.
Slowa kluczowe: BLEVE, LPG, fireball, wyplyw dwufazowy, zbiorniki cisnieniowe; Keywords: BLEVE, LPG, fireball, two-phase outflow, pressurized vessels;
1. Wst^p
Wybuch fizyczny typu BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion) czyli w doslownym tlumaczeniu "wybuch rozszerzaj^cych si? par wrz^cej cieczy" nalezy do typu zjawisk szczegolnie niebezpiecznych w przemysle. W przypadku gdy mamy do czynienia z substanj paln^ praktycznie w kazdym przypadku dochodzi do zaplonu nagle rozpr?zaj^cych si? par cieczy z wytworzeniem si? fireball czyli kuli ognistej. Sytuacja taka jest praktycznie nie do unikni?cia, gdyz minimalna energia zaplonu (Ez) par LPG z powietrzem wynosi ok. 0,25 mJ, podczas gdy zwykly przeskok iskry elektrycznej na ciele ludzkim moze generowac energi? ok. 5 mJ, czyli dwudziestokrotnie wi?ksz^. [1]. Skutkami zjawiska BLEVE - fireball s^. takie niepoz^dane zjawiska jak: fala cisnieniowa, strumien ciepla, odlamkowanie czy pozary wtorne. W przypadku substancji o charakterze toksycznym dochodzi rowniez do skazenia terenu. Ten artykul opisuje zdarzenie, jakie mialo miejsce w Jezierzycach Slupskich, na terenie bazy paliw plynnych, noc^ 27 maja 2004 roku [2]. Podczas ruszania autocysterny nast^pilo zerwanie przyl^czy w?zowych l^cz^cych instalacj? rurow^. z cysterny. Szacuje si?, iz do czasu zamkni?cia przez jednego z pracownikow zaworu r?cznego cysterny o pojemnosci 20 m , wycieklo okolo ok. 10 -12 ton LPG. W wyniku zaplonu chmury gazowej, w odleglosci ok. 140 metrow od stanowiska napelniania doszlo do pozaru ogrzewaj^cego bezposrednio plaszcz cysterny. Po okolo 18 minutach, wzrost cisnienia w cysternie oraz oslabienie konstrukcji narazonej dzialaniem strumienia ciepla spowodowal wybuch typu BLEVE - fireball. Zdarzenie spowodowalo utrat? zycia dwojga ludzi zmarlych po dwoch dniach w szpitalu na skutek licznych obrazen termicznych. Pomimo faktu, iz wyciek trwal ok. 20 minut oraz obecnosci kilku osob na terenie bazy, alarmowanie jednostek Panstwowej Strazy Pozarnej nast^pilo dopiero po pojawieniu si? pozaru.
2. Opis zdarzenia w Jezierzycach kolo Slupska 2.1. Opis miejsca zdarzenia
Teren bazy paliw plynnych w Jezierzycach ma powierzchni? 3000 m (ryc .1). W dniu wybuchu sklad terenu zakladu stanowi^. (1) parking, (2) budynek administracyjny 200m wraz z kontenerem gospodarczym 15m , (3) zbiornik gazu plynnego do kotlowni, (4) stanowisko
napelniania butli i tankowania pojazdöw zawieraj^ce ok. 100 sztuk pelnych oraz ok. 1000 sztuk pustych butli 11 kg, (5) magazyn glöwny - dwa okopcowane z trzech stron zbiorniki nadziemne LPG po 200 m kazdy, (6) wiata nad przepompowniq, technologiczn^, (7) wiata nad stanowiskiem do napelniania autocystern, (8) bocznica kolejowa wraz ze stanowiskiem rozladunku cystern kolejowych - cysterny kolejowe 5 sztuk, puste, (9) parking dla
3
samochodöw ci?zarowych rozwoz^cych butle, (10) zbiornik przeciwpozarowy na 216 m wody (zapelniony w polowie), (11) 36 nowych zbiorniköw na gaz - puste. Stanowisko przeladunkowe posiada dwa gazowe ruroci^gi o przekroju 2,5 oraz 1,5 cala. W momencie powstania pozaru na terenie zakladu znajduje si? 6 autocystern o pojemnosci 20 m kazda. Najwi?ksze zagrozenie stanowiq, dwa nadziemne zbiorniki po 200 m kazdy o ksztalcie walczaköw, okopcowane z trzech stron. Czwarta strona od budynku biurowego posiadala jedynie zadaszenie, pod ktörym znajdowaly si? pompy gazu oraz osprz?t rurowy z zaworami i sterownikiem. Po przeciwnej stronie tych zbiorniköw zlokalizowano zadaszonq, wag? najazdowq, oraz dystrybutor gazu do napelniania cystern samochodowych. Doprowadzenie gazu do dystrybutora wykonano na sztywno rurami, natomiast podl^czenie do cystern samochodowych stanowil zbrojony w^z przekladkowo - gumowy. W odleglosci 40 metröw od zbiorniköw dochodzila bocznica kolejowa przy ktörej urz^dzono stanowisko do rozladunku cystern kolejowych.
+6°C
Ryc. 1. Baza paliw w Jezierzycach Slupskich: (1) parking (2) budynek administracyjny wraz z kontenerem gospodarczym 15m2 (3) zbiornik gazu plynnego do kotlowni (4) stanowisko
napelniania butli i tankowania pojazdów (5) magazyn glówny (6) wiata nad przepompowni^ technologiczn^ (7) wiata nad stanowiskiem do napelniania autocystern (8) bocznica kolejowa
wraz ze stanowiskiem rozladunku cystern kolejowych (9) parking dla samochodów ciçzarowych rozwoz^cych butle (10) zbiornik przeciwpozarowy na 216 m wody (zapelniony w polowie) (11) 36 nowych zbiorników na gaz - puste
2.2. Opis zdarzenia
a. Faza I - wyciek
W dniu 27 maja 2004 roku na terenie bazy paliw plynnych Baltyk - Gaz oddzial Jezierzyce drug^. zmianç pelnily 3 osoby w obslugi bazy: magazynier, portier-napelniacz butli oraz pracownik Urzçdu Celnego w ramach czynnosci zwi^zanych z nadzorem celnym
dystrybucji gazu plynnego. Okolo godziny 2000 na teren magazynu podjechala 20-tonowa
20
cysterna, której ladowanie na stanowisku rozpoczçlo siç okolo godziny 20 . Wedlug odczytu
23
wagi stanowiskowej ladowanie cysterny zakonczono o godzinie 21 . Waga netto cysterny po
35
zaladowaniu wynosila 19900 kg gazu propan-butan. Okolo godziny 21 (wg danych z wydruku tachografu) pod bramç magazynu podjezdza nastçpna cysterna, której kierowca uzgadnia z pracownikiem Urzçdu Celnego zaladowanie cysterny gazem propan-butan w dniu nastçpnym. Wsiadaj^c z powrotem do swojego samochodu kierowca drugiej cysterny zobaczyl sciel^c^. siç chmurç fazy gazowej na stanowisku ladowania cystern samochodowych. Zaobserwowanie przez niego pierwszej fazy wycieku w czasie gdy wchodzil do budynku bylo niemozliwe poniewaz stanowisko ladowania cystern drogowych jest przesloniçte zbiornikami magazynowymi. Na podstawie zeznan swiadków ustalono, iz wyciek skroplonego gazu
35
rozpocz^l siç okolo 21 na skutek zerwania przyl^czy wçzowych, którymi cysterna byla pol^czona z instalaj rurow^. i zbiornikami magazynowymi. Zerwanie przyl^czy nast^pilo w wyniku ruszenia cysterny ze stanowiska bez ich wczesniejszego odl^czenia. Skutkiem ruszenia cysterny, skrzynka armaturowa z przyl^czami wçzowymi przesunçla siç na ok. 4-6 metrów. Wyplyw fazy cieklej nastçpowal przez zl^cze typu DN80 tak mocnym strumieniem, ze odbijal siç od sciany wiaty na stanowisku zaladunkowym. Skroplony gaz natychmiast po wyplywie na skutek wrzenia w warunkach normalnego cisnienia odparowywal tworz^c chmurç gazu sciel^cego siç przy ziemi. Wedlug swiadków, wysokosc mgly gazowej wynosila od 1 do 1,5 metra. Uwolniony gaz spowodowal wzbudzenie systemu eksplozymetrycznego przez dwuprogowe czujki. Pierwszy próg (20% DGW) uruchomil alarm dzwiçkowy oraz swietlny. Drugi próg alarmowy (40% DGW) zamkn^l zawory z napçdem pneumatycznym na ruroci^gach od strony zbiorników magazynowych oraz wyl^czyl urz^dzenia przeladunkowe (pompç oraz kompresor) w pompowni gazu. Prawidlowe zadzialanie drugiego systemu
zostalo potwierdzone przez eksperta. Magazynier stara siç zatamowac wyciek na stanowisku zaladunkowym, przy biernej postawie kierowcy cysterny, który jest w szoku sytuacyjnym. Nie udaje siç uruchomic przycisku zdalnego sterowania zaworem dennym w skrzynce z armature cysterny. Wyciek skroplonego propan-butanu jest tak intensywny, iz odparowany gaz przeslania cale stanowisko, a na podlozu tworzy siç kaluza fazy cieklej, co uniemozliwia przez bardzo dlugi czas zamkniçcie zaworu rçcznego na ruroci^gu cysterny. Intensywnosc wycieku zmusza dwoje z czworga swiadków do wycofania siç ze stanowiska. Okolo godziny 2150 na stanowisko dociera nastçpny swiadek. Dziçki jego radom, o godzinie 2155 udaje siç zszokowanemu kierowcy cysterny zakrçcic calkowicie zawór rçczny. Dziçki obserwacji zdarzenia przez kamery portier-napelniacz potwierdza zahamowanie wycieku. Po zatamowaniu wycieku z cysterny, kierowca wraz z magazynierem wydobyli i zamknçli koncowy zawór zmarzniçtego wçza fazy gazowej. Po zatamowaniu wycieku, kierowca wraz z magazynierem i ostatnim swiadkiem przybylym na stanowisko o 2150 dokonali oglçdzin cysterny dochodz^c do wniosku, iz uszkodzeniu ulegly tylko koncowe zl^czki l^cz^ce wçze z armature cysterny oraz ruroci^gi od strony zbiorników magazynowych. Po zakonczeniu oglçdzin cala trójka udala siç do budynku biurowego od strony elewatora. Nalezy zauwazyc, iz z^dna z osób swiadomych zaistnialej sytuacji nie zawiadomila Panstwowej Strazy Pozarnej o tak znacznym wycieku gazu plynnego.
b. Faza II - zaplon
Zaplon zostal zauwazony przez powracaj^c^. trajkç pracowników bazy, którzy znajdowali siç na wysokosci smietnika, okolo 30 metrów od budynku biurowego. Na podstawie zeznan swiadków oraz analizy bieglych, zaplon chmury gazu zostal prawdopodobnie zainicjowany przez kociol gazowy znajduj^cy siç w kotlowni budynku biurowego w odleglosci okolo 140 metrów od stanowiska. Rozprzestrzenianie siç chmury gazowej nast^pilo w kierunku granicy dzialki od strony elewatora oraz niewiele pózniej w kierunku bocznicy. Po kilku sekundach ogien pojawil siç równiez na srodku placu. Godzinç
58
zaplonu ustalono na 21. W pierwszej fazie zaplonu ostatni z przybylych na stanowisko swiadków zd^zyl dobiec do basenu przeciwpozarowego, w którym przeczekal dalsze nastçpstwa pozaru. Kierowca cysterny oraz magazynier uciekli na srodek placu, gdzie doznali powaznych obrazen termicznych, na skutek których zmarli po dwóch dniach. W tym czasie dwoje innych swiadków (portier-napelniacz oraz kierowca drugiej cysterny) obserwowali zaplon chmury gazowej od strony budynku biurowego. Pierwszy telefon informuj^cy straz o pozarze nast^pil dopiero o godzinie 2200. Na podstawie wypalen oraz zeznan uczestników
2
ustalono, iz powierzchnia pierwotnego pozaru par propan - butanu wynosila 2000 m ,
3
natomiast kubatura 10000 m .
c. Faza III - wybuch BELVE - fireball autocysterny
W wyniku zaplonu gazu pozar ogarn^l równiez autocysternç znajduj^c^ sie na stanowisku. W pierwszej kolejnosci zapaleniu ulegly opony oraz zbiorniki z olejem napçdowym (2x200 litrów). Pozar cysterny wyzwala kilka mniejszych oraz wiçkszych wybuchów. Wybuch BLEVE - fireball cysterny nastçpuje o godzinie 2216 czyli po 18 minutach trwania pozaru. Wedlug oceny ekspertów rozerwanie cysterny nast^pilo prawdopodobnie wzdluz linii fazy cieklej gazu w zbiorniku cysterny. Komisja szacuje, iz w momencie wybuchu w cysternie znajdowalo siç okolo 8 - 10 ton gazu, a zatem na teren zakladu wycieklo ok. 10-12 ton. Nieduz^. ilosc gazu potwierdza równiez fakt, iz od momentu zaplonu do momentu wybuchu minçlo zaledwie okolo 18 minut. Sila wybuchu powoduje przesuniçcie cysterny na odleglosc 15 metrów od jej pierwotnego polozenia. Na skutek eksplozji cysterny zniszczeniu uleglo cale stanowisko przeladunkowe. Uszkodzeniu ulega równiez zl^cze kolnierzowe na ruroci^gach, w wyniku czego zaczyna siç z nich wydobywac gaz, który podsyca pozar na stanowisku.
W momencie zajscia wybuchu BLEVE - fireball na miejsce zdarzenia podjezdzaj^ pierwsze wozy strazy pozarnej. Równiez w tym momencie do budynku biurowego dociera o wlasnych silach silnie poparzony magazynier.
d. Faza IV - zdarzenia po wybuchu cysterny
W pierwszej kolejnosci nastçpuje ewakuacja innych autocystern znajduj^cych siç na terenie bazy paliw. Podczas ewakuacji pojazdów z terenu zakladu zostaje odnaleziony silnie poparzony kierowca feralnej cysterny. Jednostki strazy pozarnej podejmuj^ siç gaszenia miejscowych pozarów i schladzaj^ dodatkowo zbiorniki cystern kolejowych znajduj^cych siç
25
na bocznicy (pocz^tek 22 ) oraz jednej cysterny pozostalej na terenie magazynu, której ze wzglçdu na doznane uszkodzenie w trakcie pozaru nie daje siç odholowac. Zagrozenie cystern kolejowych jest duze, gdyz s^. z niewielkiej odleglosci intensywnie ogrzewane przez pozar strumieniowy wydobywaj^cego siç z ruroci^gów gazu. Pozaru rozszczelnionego ruroci^gu nie gaszono do czasu zamkniçcia doplywu gazu, gdyz w tym momencie zaistnialoby niebezpieczenstwo wybuchu tworz^cej siç mieszaniny propan-butan-powietrze.
Okolo godziny 23 05 na teren magazynu dociera byly pracownik firmy, który wspólnie z jednym ze strazaków sprawdza stan techniczny zbiorników oraz zamyka zawory fazy
gazowej w pomieszczeniu pompowni, odcinaj^c tym samym doplyw gazu do uszkodzonego
20
ruroci^gu. Okolo godziny 23 pracownicy pogotowia gazowego przy pomocy miernikow przyst^pili do szczegolowych pomiarow stçzenia gazu wokol uszkodzonych i nienaruszonych instalacji oraz cystern celem wyeliminowania zagrozenia powtornego wybuchu gazu.
30
Zakonczenie dzialan ratowniczych na terenie zakladu nast^pilo 28 maja o godzinie 00 .
3. Organizacja kierowania dzialaniami ratowniczymi
Wedlug analizy sporz^dzonej przez Wydzial Operacyjno-Szkoleniowy Komendy Miejskiej w Slupsku [2] organizacja kierowania dzialaniami ratowniczymi przedstawiala siç nastçpuj^co:
Lp. Czas Opis dzialan ratowniczych
1. 22:01 22:02 W pierwszym rzucie zadysponowano trzy zastçpy: GCBA-5/32 z JRG-1, GCBA-4/32 z JRG-2 oraz GBA-2/30 z JRG-1
2. 22:20 22:30 Przybyly dwa zastçpy GCBA-JRG-2 d-ca ml. asp. Jaroslaw Iciachowski oraz GCBA-2/30 Renault z d-c^ zmiany ml. kpt. Jaroslawem Popielem, ktory przej^l dowodzenie; z informacji uzyskanych od poparzonego czlowieka oraz od pracownika ochrony wynikalo, iz na terenie bazy w momencie wybuchu znajdowaly siç l^cznie 3 osoby (dwoch magazynierow i kierowca cysterny samochodowej, wszczçto wiçc poszukiwania dwoch mçzczyzn; jednoczesnie KDR polecil pracownikowi ochrony, aby nawi^zal kontakt z personelem technicznym a nastçpnie wydal im rozkaz pilnego stawienia siç w zakladzie celem udzielenia informacji pomocniczych. W miçdzyczasie odnalazl siç magazynier Roman Kowalczyk, ktory wyprowadzil cysternç stoj^c^. w bramie zakladu poza teren
Lp. Czas Opis dzialan ratowniczych
3. 22:20 22:30 Przydzielono trzech strazakow do udzielania pomocy medycznej poparzonemu czlowiekowi. Przybyle przed godziny 22:25 Pogotowie Ratunkowe przejçlo poparzonego mçzczyznç. Kierowca pierwszego przybylego na miejsce zdarzenia GCBA-JRG-2 z II rot^ otrzymali zadanie ustawienia samochodu przed prawym naroznikiem okopcowanych zbiornikow z propanem i butanem i schladzania prüdem z dzialka samochodowego cystern kolejowych na bocznicy (22:25). I rota z dowôdc^. zastçpu prowadzila poszukiwania dwoch zaginionych po wybuchu osob oraz dokonywala rozpoznania; Zastçp GCBA z JRG-1 otrzymal zadanie ugaszenia trawy za ogrodzeniem od strony miejscowosci Bukowka. Pozar ten stanowil zagrozenie stacji tankowania pojazdow na gaz oraz rozlewni gazu do butli 11 kg znajduj^cej siç po prawej stronie bramy wjazdowej na teren Baltyk Gazu. Kierowca GCBA-JRG-1 pomaga ewakuowac cysterny samochodowe z placu.
4. 22:25 Przybyle przed 22:25 Pogotowie Ratunkowe przejçlo poparzonego mçzczyznç;
5. 22:30 Nastçpuje przejçcie dowodzenia przez przybylego na miejsce zdarzenia Komendanta Miejskiego PSP st. bryg. Adama Biechonskiego, ktory po wysluchaniu meldunku o sytuacji wstçpnie polecil dalsze prowadzenie schladzania cystern kolejowych oraz ewakuacjç pozostalych 5 cystern samochodowych, a nastçpnie udal siç na rekonesans; aby nie stwarzac ponownego zagrozenia wybuchem nie zdecydowal siç na ugaszenie plomienia wydobywaj^cego siç z kolektora na wprost cystern kolejowych do czasu odciçcia wyplywu gazu.
Lp. Czas Opis dzialan ratowniczych
6. 22:30 22:45 Wprowadzono GBA Renault z JRG-1 do ugaszenia pozaru ci^gnika siodlowego i naczepy za okopcowanymi zbiornikami oraz gaszenia pozarow traw i krzewow w czçsci bazy od strony elewatorow zbozowych -OB-1 (22:35). Prowadzone poszukiwania zaginionych osob byly jednoczesnie dokladnym rozpoznaniem terenu zakladu; KDR stwierdzil pozar samochodu z tylu okopcowanych zbiornikow z propanem i butanem, znaleziono hydrant nadziemny z boku okopcowanych zbiornikow oraz obejrzano pompowniç skroplonego paliwa i osprzçt zbiornikow magazynowych ale nie mozna bylo okreslic, ktory zawor jest glownym zaworem i jak go zamkn^c (byly dodatkowe sterowania); po ugaszeniu pozaru za ogrodzeniem zastçp GBA-Renault z JRG-1 otrzymal zadanie operowania w zachodniej - lewej, patrz^c od bramy, czçsci zakladu; gasic pozary trawy, krzewow oraz dogasic ci^gnik siodlowy i naczepç znajduj^ce siç za okopcowanymi zbiornikami; Wprowadzono zastçp GCBA-JRG-1 do schladzania cystern kolejowych (22:40); Przybyla cysterna na wodç GCBM-18/8 z JRG-1 zostala wl^czona do zasilania dwoch zastçpôw GCBA chlodz^cych cysterny na OB-1. KDR st. bryg. A. Biechonski zaz^dal od MSK przyslania lokomotywy do odci^gniçcia z bocznicy kolejowej zagrozonych cystern; brak osoby, ktora wiedzialaby jak odci^c wyplyw gazu z uszkodzonego kolektora za zbiornikami, ograniczony zapas wody w zbiorniku przeciwpozarowym oraz bardzo niskie cisnienie w sieci hydrantowej zadecydowalo o wezwaniu pomocy dwoch cystern spoza powiatu; (na zgloszon^ potrzebç ze strony MSK w Slupsku, WSKR PSP w Gdansku zadysponowal cysterny z JRG Lçbork oraz JGR Bytow)
7. 22:45 Zastçp GCBA z WSP Redzikowo otrzymal zadanie schlodzenia cystern kolejowych operuj^c prüdem z dzialka samochodowego od strony ogrodzenia (przeciwnej niz operowano pr^dami wody na OB-1); mialo to byc jednorazowe oproznienie beczki.
8. 22:45 22:50 D-ca zastçpu L. Mazurek z przodownikiem I roty, sprawdzaj^c teren stacji napelniania butli przenosnych propanu - butanu uslyszal jçki, dochodz^ce spoza ogrodzenia; zglosil to do J. Popiela i razem udali siç na poszukiwania za ogrodzenie zakladu; szybko znalezli w zbozu drugiego z poszukiwanych mçzczyzn. Klçczal w zbozu caly poparzony i pojçkiwal; natychmiast wezwano karetkç Pogotowia Ratunkowego, ktora stala niedaleko bramy glownej Baltyk Gazu i przekazano poszkodowanego ratownikom medycznym.
9. 22:55 Do KDR zglosil siç technik z Baltyk Gazu i zaproponowal wl^czenie pompy, ktora podnioslaby cisnienie w sieci hydrantowej. Poniewaz wykorzystywano juz motopompy plywaj3.ce tak wiçc zachowano istniej^cy sposob zasilania;
10. 23:00 KDR wydal Dowodcy OB-1 polecenie polozenia dywanu z piany ciçzkiej na okopcowaniu zbiornikow z LPG.
Lp. Czas Opis dzialan ratowniczych
11. 23:05 23:15 Wsród mieszkanców Jezierzyc stoj^cych przed bramq, zakladu znaleziono osob?, która twierdzila, ze jest bylym dyrektorem Baltyk Gazu i wie, które zawory nalezy zakr?cic, aby zlikwidowac wyciek gazu z uszkodzonego kolektora. Jednak m?zczyzna bal si? przejsc przez bram?. Po dluzszych namowach zdecydowal si? na podejscie do "sterowni" dwóch zbiorników z propanem i butanem. W pierwszej kolejnosci strazak zamkn^l glówny zawór, który zakonczyl trwaj^cy od godziny pozar, a nast?pnie ów m?zczyzna wszedl pod wiat? i pozamykal i posprawdzal kilka innych zaworów. Nast^pilo zakr?cenie glównych zaworów na zbiornikach 200 m zawieraj^cych LPG.
12. 23:15 Poszukiwania trzeciej osoby zakonczyly si? z chwilq, poinformowania KDR, iz po wybuchu przybiegl do domu i poza niewielkimi potluczeniami oraz stanem szoku nic mu nie dolega. Na miejsce zdarzenia przybyli szefowie slupskiego oddzialu Baltyk Gazu, wójt gminy Slupsk, Naczelnik WZKiOL Starostwa Powiatowego Jan Ffara
13. 23:20 Pracownicy Pogotowia Gazowego przy pomocy mierników przyst^pili do szczególowych pomiarów st?zenia propanu i butanu wokól uszkodzonych i nienaruszonych instalacji oraz cystern w celu okreslenia zagrozenia powtórnego wybuchu.
14. 0:30 Zakonczenie dzialan ratowniczych. Do czasu zmiany sluzby pozostawiono jeden zast?p JRG PSP celem zabezpieczenia zakladu i pogorzeliska.
Schemat rozmieszczenia podczas dzialan ratowniczo-gasniczych na terenie bazy paliw plynnych przedstawiono na rysunku 2.
Ryc. 2. Schemat rozmieszczenia podczas dzialan ratowniczo-gasniczych na terenie bazy
paliw w Jezierzycach Slupskich
4. Analiza wypadku 4.1 Nomenklatura
Oznaczenia poszczególnych jednostek uzywanych podczas obliczen w niniejszym artykule podano ponizej.
2
A - powierzchnia wycieku (m );
Cpi - cieplo wlasciwe przy stalym cisnieniu (J kg_1K_1);
Cd - wspólczynnik wycieku;
Dmax - maksymalna srednica fireball (m);
Fv - wspólczynnik ilosci cieczy przechodz^cej natychmiast w stan gazu;
Hv - entalpia parowania (J kg-1);
P0 - cisnienie pocz^tkowe wewn^trz cysterny (Pa);
Pa - cisnienie atmosferyczne (Pa);
qg - g?stosc par gazu (kg m- );
ql - g?stosc fazy cieklej (kg m-3)
3
qm - g?stosc srednia mieszaniny dwufazowej (kg m- );
t - czas trwania fireball (s);
Tc - temperatura wrzenia (K);
T - temperatura substratu (K);
Q - szybkosc wyplywu dwufazowego (kg s-1);
Qst - strumien ciepla (kW/m2).
4.2 Wyciek
Wielkosc wycieku mozemy oszacowac stosuj^c model wycieku dwufazowego (Champagne outflow) [3]. Stosuj^c ten model w pierwszej kolejnosci wyznaczono bardzo przyblizony udzial frakcji gazowej uwalniaj^cej si? podczas wycieku (Fv):
F =
Cpl (T - Tc)
Hv
Nast?pnie policzono sredni^ g?stosc mieszaniny dwufazowej (qm):
1
qm =
Fv + (1 - fv )
qg q
Koncowy wzór na szybkosc wyplywu dwufazowego (Q) przedstawia si? nast?puj^co:
0 = CA2qm (P0 - Pa)
W symulacji dokonano obliczen porownawczych dla mieszaniny propan/butan w stosunku masowym 1:1. Powierzchni? wyplywu (A) liczono dla zl^cza typu DN80 o srednicy 80 mm. Szczegolowe dane obliczeniowe zestawiono w tabeli 1.
Tabela 1.
Wielkosci udzialu frakcji gazowej w wycieku (Fv), srednie ggstosci (qm) oraz szybkosci wyplywu dwufazowego dla analizowanych ukladow.
Fv qm / kgm-3 Q / kgs-1
Propan/butan 1:1 0,15 37,4 8,0
Eksperci na podstawie zeznan swiadkow i dost?pnych materialow ustalili, iz wyciek
35 55
rozpocz^l si? o godzinie 21 i zostal zatamowany o 21. Trwal zatem 20 minut. W tym czasie z cysterny uciekloby 9600 kg mieszaniny propanu-butanu o stosunku wagowym 1:1. Waga netto cysterny po zaladunku wedlug wagi stanowiskowej wynosila 19900 kg mieszanki. Tak wi?c w cysternie po zatamowaniu wycieku powinno zostac okolo 10300 kg mieszanki propan-butan 1:1. Wedlug oceny ekspertow tworz^cych analiz? zdarzenia na potrzeby Panstwowej Strazy Pozarnej w cysternie w czasie wybuchu znajdowalo si? 8 - 10 ton gazu. A zatem wynik otrzymanej analizy jest zgodny z obliczeniami zawartymi w niniejszej publikacji.
4.3 Srednica fireball
Na podstawie dost?pnej dokumentacji zdj?ciowej, filmowej oraz wysokosci elewatorow zbozowych (30 m) szacuje si?, iz maksymalna srednica fireball w Jezierzycach mogla si?gac ok. 90 metrow. Przyblizone obliczenia symulacyjne dokonane w programie ALOHA 5.4.1.2 (jako substancj? przyj?to czysty butan) wykazaly, ze gdyby w procesie fireball bralo udzial 100% pozostalego po wycieku butanu srednica zjawiska powinna wynosic okolo 122 metrow. Oszacowana z dost?pnej dokumentacji filmowej wartosc 90 metrow wskazuje, iz w procesie uczestniczylo szacunkowo okolo 40% substancji.
4.4 Zagrozenia zwiqzane ze znajdujqcymi si§ na terenie zakladu zbiornikami
Na terenie bazy paliw plynnych w Jezierzycach hipotetycznie najwi?ksze zagrozenie stanowilyby dwa okopcowane zbiorniki o pojemnosci 200 m kazdy. Rozwazmy eksplozj? obydwu zbiornikow, ktora ze wzgl?du na ich bliskosc bylaby nieunikniona w przypadku wybuchu ktoregokolwiek z nich. Celem oszacowania rozmiaru BLEVE-fireball oraz strumienia cieplnego wykorzystano program ALOHA 5.4.1.2. Symulacje przeprowadzono dla
czystego butanu. Przy szacowaniu parametrów zalozono sumaryczn^. eksplozje zbiorników wypelnionych w 85% co daje calkowit^. masç butanu równ^. 223 tony. Dla okreslenia wartosci ekstremalnej przyjçto, iz calosc skladowanego butanu bierze udzial w eksplozji. Przy tak dobranych parametrach srednica fireball wynosi 340 metrów przy czasie trwania 19 s. Bior^c jednak pod uwagç parametry skrajne uzyskane ze wzorów Faya i Lewisa [4] (Dmax=6,28M0,333) oraz Moorhouse i Pritchard [5] (t=1.09M0,327) otrzymujemy odpowiednio wartosci skrajne 365 metrów dla maksymalnej srednicy fireball oraz az 61 sekund dla czasu trwania fireball. Obliczone strefy dla strumienia ciepla wynosz^. odpowiednio a) x<781 metrów dla strumienia ciepla Qst>10 kW/m b) 781<x <1100 metrów dla strumienia ciepla 5<Qst<10 kW/m2 c) 1100<x <1700 metrów dla strumienia ciepla 2<Qst<5 kW/m2. Obserwacje wskazuj^, iz wartosc strumienia przekraczaj^ca 2 kW/m stanowi granicç osi^gniçcia progu bólu po czasie 60 sekund. Dla wartosci ~5 kW/m osi^gniçcie progu bólu nastçpuje juz po okolo 20 sekundach, natomiast dla wartosci niewiele przekraczaj^cej 10 kW/m mozemy spodziewac siç ofiar smiertelnych po czasie ekspozycji przekraczaj^cym minutç.
Oprócz zagrozenia zwi^zanego ze strumieniem cieplnym, istotnym elementem oszacowania ryzyka jest przewidzenie zasiçgu odlamkowania bçd^cego nastçpstwem wybuchu. Wypadek, który siç zdarzyl w 1983 w Murdock Illinois, gdzie nast^pil wybuch BLEVE 113 m cieklego propanu udowodnil, iz jest mozliwe przeniesienie szesciotonowego kawalka wagonu kolejowego na dystans ponad jednego kilometra. Niektóre elementy wagonu znaleziono w odleglosci ponad 1700 metrów. Podczas pozaru, który zdarzyl siç 1 kwietnia 1990 roku w Sidney, wybuch BLEVE zbiorników zawieraj^cych 40 m LPG spowodowal, iz slup telegraficzny wyl^dowal 500 metrów od pierwotnego miejsca jego zamocowania. Na podstawie badan przeprowadzonych dla 27 przypadków BLEVE stwierdzono, iz dla zbiorników cylindrycznych powstawaly maksymalnie cztery odlamki (dla 15% przypadków) przy czym najczçsciej tworz^. siç trzy (37 % przypadków) [6].
5. Analiza dziataú jednostek strazy pozarnej
5.1 Analiza dzialaú ratowniczo-gasniczych
Dzialania podjçte przez dowódców uwzglçdnialy:
a. ochronç zycia i zdrowia ratowników;
b. odnalezienie osób poszkodowanych w wyniku zdarzenia;
c. zabezpieczenie terenu akcji przed grozb^. nastçpnych wybuchów pochodz^c^ od okopcowanych zbiorników, cystern kolejowych i samochodowych;
d. lokalizacje oraz ugaszenie pozaru.
Zalozenia zostaly osi^gniçte w stosunkowo krótkim czasie. Dowódca dysponuj^c dostateczna liczb^ sil i srodków prowadzil równolegle poszukiwania wraz z dzialaniami zabezpieczaj^cymi. Bior^c pod uwagç zagrozenie wybuchem na teren zakladu wprowadzono tylko pojazdy uczestnicz^ce bezposrednio w gaszeniu pozaru (S zast^pów). Ze wzglçdu na wysok^. wartosc strumienia ciepla emitowanego w trakcie pozaru do ochladzania cystern kolejowych wykorzystano dzialka samochodowe dwóch zast^pów. W ramach dodatkowego zabezpieczenia okopcowanych z trzech stron zbiorników o pojemnosci 200 m kazdy, polozono „dywan" z piany. Zastçp GBA z JRG Nr 1 Slupsk na OB-2 rozwin^l siç na dwie linie gasnicze maj^c na celu dogaszanie ci^gnika samochodowego i naczepy oraz traw
1 krzewów na terenie bazy paliwowej. Wchodzenie do dzialan bylo czynione ostroznie, co bylo podyktowane bezpieczenstwem ratowników. Caly czas poszukiwano pracownika firmy, który móglby zakrçcic glówne zawory na okopcowanych zbiornikach i tym samym przerwac pozar gazu wydobywaj^cego siç z rozszczelnionej rury. Próbowano równiez ewakuowac cysterny z terenu zakladu, ale nie udalo siç przed zakonczeniem dzialan sci^gn^c lokomotywy ze Slupska. Nie gaszono plomienia na ruroci^gu, do czasu zamkniçcia wyplywu gazu, gdyz zaistnialoby wtedy niebezpieczenstwo wybuchu wydostaj^cego siç gazu.
Analiza dokonana przez Wydzial Operacyjno-Szkoleniowy Komendy Miejskiej w Slupsku [3] wykazala, iz posiadany sprzçt w pelni zabezpieczyl potrzeby wynikaj3.ce z prowadzonych dzialan ratowniczych i byl wykorzystany w optymalny sposób.
5.2 Analiza dzialalnosei Miejskiego Stanowiska Kierowania
Ocenia siç, iz dzialanie dyzurnego MSK bylo prawidlowe. Jednostki KSRG oraz jednostki pomocnicze byly dysponowane sprawnie. Komendant Miejski PSP oraz oficer dyzurny zostali powiadomieni bezzwlocznie. Wszystkie dyspozycje KDR równiez byly wykonywane bezzwlocznie. Po zaistnialym wybuchu w trakcie dojazdu pierwszego zastçpu powiadomiono Naczelnika Wydzialu Zarz^dzania Kryzysowego Urzçdu Powiatowego Starostwa Slupskiego. Zaistnialy trudnosci w dodzwonieniu siç do dyspozytora PKP, jednakze byly niezalezne od dyzurnego MSK Slupsk - nikt nie odbieral telefonu po stronie PKP Slupsk. Warto nadmienic, ze przez caly czas praca MSK odbywala siç pod „presj^. spoleczn^" (telefon miejski oraz telefony alarmowe dzwonily bez przerwy przez co najmniej
2 godziny od zgloszenia zdarzenia).
б. Wnioski
W artykule przeanalizowano zdarzenie jakie mialo miejsce w Jezierzycach Slupskich 27 maja 2004 roku. W wyniku zerwania nieodl^czonych przyl^czy wçzowych autocysterny podczas ruszania, nast^pil wyciek mieszanki propanu-butanu poprzez zl^cze typu DN80 o srednicy 80 mm. W wyniku wycieku trwaj^cego okolo 20 minut powstala chmura gazowa
0 wysokosci od 1 - 1,5 metra na powierzchni ok. 2000 m . Analiza ekspertów Panstwowej Strazy Pozarnej szacuje, iz wycieklo miçdzy 10 - 12 ton gazu. Wyliczenia z zastosowaniem modelu dla wycieku dwufazowego szacuje ze nast^pil wyciek w ilosci ok. 9600 kg, co jest wartosci^ zblizon^ do oszacowan ekspertów. W czasie dzialan ratowniczo-gasniczych wiele trudnosci nastrçczalo skontaktowanie siç z pracownikiem technicznym zakladu Baltyk-Gaz (pracownik ochrony obiektu na polecenie KDR próbowal zaalarmowac osoby funkcyjne). Brak informacji odnosnie planów ratowniczych oraz niemozliwosc ich wdrozenia wynika z faktu, ze zaklad nie udostçpnil zadnej dokumentacji technicznej i przeciwpozarowej, co moze tlumaczyc dlaczego pracownicy firmy nie wykorzystali takich srodków technicznych jak: telefon alarmowy 998, sygnalizacja swietlna i dzwiçkowa systemu alarmowego, który funkcjonowal podczas zdarzenia. Trudno równiez wyjasnic dlaczego pracownicy zakladu, kierowcy autocystern, którzy znajdowali siç na miejscu awarii i wiedzieli o wycieku gazu, nie poinformowali o zaistnialym zagrozeniu sluzb ratowniczych.
Alarmowanie strazy nast^pilo dopiero po zaistnieniu pozaru. Odpowiednio szybkie zaalarmowanie z duzym prawdopodobienstwem zmniejszyloby znacznie straty pozarowe lub zapobiegloby zaistnieniu pozaru. Co ciekawe, zródlo zaplonu, którym prawdopodobnie byla kotlownia, znajdowalo siç poza strefami zagrozenia wybuchem oszacowanym przez rzeczoznawcç. Maksymalna srednica oraz czas trwania fireball, oszacowane na podstawie dostçpnych materialów filmowych, wynosz^ odpowiednio 90 metrów oraz 15 sekund. Wybuch cysterny nast^pil po 18 minutach od zaplonu chmury gazowej. W wyniku zdarzenia smierc z powodu oparzen poniosly dwie osoby - kierowca feralnej cysterny oraz magazynier. Straty wynikle na skutek pozaru oszacowano na 800 000 zl (200 000 euro). Dziçki szybkiej
1 sprawnej akcji strazaków udalo siç miçdzy innymi nie dopuscic do wybuchu cystern kolejowych znajduj^cych siç na bocznicy oraz dwóch pelnych zbiorników magazynowych o pojemnosci 200 m kazdy.
Podziçkowania
Autor artykulu pragnie podziçkowac Komendantowi Komendy Miejskiej Panstwowej Strazy Pozarnej w Slupsku za udostçpnienie materialow operacyjnych dotycz^cych analizy pozaru duzego Baltyk Gaz w Jezierzycach Slupskich
Literatura
1. Glinski S., Urzqdzenia elektryczne w obszarach zagrozonych wybuchami, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 1972;
2. Pieczatka Z., Kusz K., Analiza pozaru duzego. Baltyk Gaz Sp. z o.o w Jezierzycach Slupskich, gm. Slupsk, Komenda Miejska Panstwowej Strazy Pozarnej w Slupsku, Wydzial Operacyjno -Szkoleniowy, 2005;
3. van den Bosch C.J.H, Weterings R.A.P.M., Metods for the Calculation of Physical Effects, Committee for the Prevention of Disasters, CPR 14E (TNO "Yellow Book"), The Hague, 2005 (Third edition);
4. Fay J.A., Lewis D.H., Unsteady burning of unconfinedfuel vapour clouds, Combustion 16 (1977) 1397 -1403;
5. Moorhouse J., Pritchard M.J., Thermal Radiation hazards from large pool fires and fireballs a literature review, [in:] The Assessment of Mayor Hazards, Institution of Chemical Engineers, Rugby 1982;
6. Abbasi T., Abbasi S. A., The boiling liquid expanding vapour explosion (BLEVE). Mechanism, consequence assessment, management, J. Hazardous Materials, 141 (2007) 489-519.
