Научная статья на тему 'Основы обеспечения пожаровзрывобезопасности современных инновационных способов предремонтной подготовки технологического оборудования'

Основы обеспечения пожаровзрывобезопасности современных инновационных способов предремонтной подготовки технологического оборудования Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
366
59
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПРЕДРЕМОНТНАЯ ПОДГОТОВКА / ОГНЕВЫЕ РАБОТЫ / ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ / ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМАЯ ПОЖАРНАЯ НАГРУЗКА / КОЭФФИЦИЕНТЫ БЕЗОПАСНОСТИ / ФЛЕГМАТИЗАЦИЯ / ИЗОЛЯЦИЯ ИСТОЧНИКОВ ЗАЖИГАНИЯ / PRE-TRAINING / FIRE WORK / FIRE AND EXPLOSION SAFETY / PERMISSIBLE FIRE LOAD / SAFETY COEFFICIENTS / PHLEGMATIZATION / ISOLATION OF IGNITION SOURCES

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Назаров В. П., Коротовских Я. В., Швырков С. А., Петров А. П.

На основе данных статистики пожаров сформулированы причины их возникновения на технологическом оборудовании при огневых работах. Предложена классификация способов обеспечения пожарной безопасности предремонтной подготовки технологического оборудования. Сформулированы условия обеспечения пожаровзрывобезопасности современных технологий предремонтной подготовки. Предложен методологический подход к определению коэффициентов безопасности при прогнозировании риска. Разработана методика оценки пожаровзрывобезопасности регламентных и ремонтных огневых работ на технологическом оборудовании.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Назаров В. П., Коротовских Я. В., Швырков С. А., Петров А. П.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Basis for ensuring fire and explosion safety by modern innovative methods of pre-preparation process equipment

On the basis of statistical data of fires there are formulated causes of fires on process equipment during fire operations. A classification of the ways of ensuring fire pre-preparation process equipment is proposed. Classification of methods of fire safety based on the principle of breaking ties mnemonic combustion triangle, three sides of which are: oxidizer, fuel and an ignition source. Analysis of the results of modern research allows to classify the ways of ensuring fire and explosion safety in emergency response, emergency situations and carrying out the repair works on technological equipment in the following groups (methods): 1) reduce the concentration of vapor (gas) of hydrocarbons; 2) prevent of contact of the ignition of explosive concentrations of vapor (gas) of hydrocarbons; 3) phlegmatization and inhibition of the gas space of the process equipment. There are formulated the conditions for ensuring fire and explosion safety of modern technology pre-training. Methodological approach of determining safety factors in predicting risk is proposed. Safety factors can be determined based on the maximum concentration fluctuation (decrease or increase of concentrations during process operations), the uneven distribution of the vapour (gas) hydrocarbons (oxygen or deterrent) in the gas space, the error of the gas analysis and the precision of measurement of fire danger. In developing the criteria the maximum allowable fire load following fire safety conditions analyses: 1) it's allowed the possibility of local burning in a certain area over time, not creating the impact of dangerous fire factors on people with a normalized probability of not causing damage to the process vessel; 2) the possibility of the emergence and spread of burning on the surface of combustible residues is eliminated. It's developed a method for evaluation of fire and explosion fire maintenance and repair works on technological equipment. The methods of assessing the fire and explosion safety includes: calculating the duration of the explosive period of each stage of the technologies of liquidation of the accident or pre-training; the evaluation of the total time the technologies of liquidation of the accident or pre-training; definition of probability of prevention of combustible environment and a source of ignition; evaluation of the number of emergency crews and the frequency of technological operations; calculation of the probability of prevention of fire.

Текст научной работы на тему «Основы обеспечения пожаровзрывобезопасности современных инновационных способов предремонтной подготовки технологического оборудования»

B. П. НАЗАРОВ, д-р техн. наук, профессор, профессор кафедры пожарной безопасности технологических процессов, Академия ГПС МЧС России (Россия, 129366, г. Москва, ул. Бориса Галушкина, 4; e-mail: [email protected])

Я. В. КОРОТОВСКИХ, старший преподаватель кафедры управления и экономики ГПС, Академия ГПС МЧС РФ (Россия, 129366, г. Москва, ул. Бориса Галушкина, 4; e-mail: [email protected])

C. А. ШВЫРКОВ, д-р техн. наук, доцент, начальник кафедры пожарной безопасности технологических процессов, Академия ГПС МЧС России (Россия, 129366, г. Москва, ул. Бориса Галушкина, 4; e-mail: [email protected])

А. П. ПЕТРОВ, д-р техн. наук, профессор, профессор кафедры пожарной безопасности технологических процессов, Академия ГПС МЧС Россия (Россия, 129366, г. Москва, ул. Бориса Галушкина, 4; e-mail: [email protected])

УДК 621.642.033.004.55

ОСНОВЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗ-ОПАСНОСТИ СОВРЕМЕННЫХ ИННОВАЦИОННЫХ СПОСОБОВ ПРЕДРЕМОНТНОЙ ПОДГОТОВКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

На основе данных статистики пожаров сформулированы причины их возникновения на технологическом оборудовании при огневых работах. Предложена классификация способов обеспечения пожарной безопасности предремонтной подготовки технологического оборудования. Сформулированы условия обеспечения пожаровзрывобезопасности современных технологий предремонтной подготовки. Предложен методологический подход к определению коэффициентов безопасности при прогнозировании риска. Разработана методика оценки пожаровзрывобез-опасности регламентных и ремонтных огневых работ на технологическом оборудовании. Ключевые слова: предремонтная подготовка; огневые работы; пожаровзрывобезопасность; предельно допустимая пожарная нагрузка; коэффициенты безопасности; флегматизация; изоляция источников зажигания. DOI: 10.18322/PVB.2016.25.10.41-47

Эксплуатация производственных объектов практически всегда связана с ремонтом, антикоррозийной защитой и работами на технологическом оборудовании, проведение которых предполагает необходимость выполнения искроопасных и огневых работ (ОР).

Из-за нарушения правил пожарной безопасности при проведении электрогазосварочных и других огневых работ на производственных объектах России происходит порядка 10 тыс. пожаров ежегодно, которые сопровождаются гибелью людей (100-150 чел.) и значительным материальным ущербом. В процессе огневых работ проявляются три основных фактора пожарной опасности:

1) подлежащее ремонту, демонтажу или реконструкции оборудование обычно выводится из регламентного технологического режима, при этом создаются условия для образования взрывоопасных смесей;

2) при выполнении электрогазосварочных, газорезательных и других операций применяют-

ся технологические источники зажигания с использованием открытого пламени; 3) производственная потребность в присутствии рабочих у технологических аппаратов при пожарах и взрывах, как правило, приводит к травматизму и гибели людей. Пожары на технологическом оборудовании при огневых работах обусловлены следующими причинами:

• низким качеством организации огневых работ и обучения рабочих правилам пожарной безопасности (21 % пожаров на резервуарах происходит при их ремонте без предварительной подготовки);

• повышенной пожарной опасностью операций по предремонтной подготовке (29 % пожаров на резервуарах происходит при их зачистке);

• отсутствием или несовершенством документов, регламентирующих технологию, технику и меры пожарной безопасности при подготовке технологических аппаратов к огневым работам и их

© Назаров В. П., Коротовских Я. В., Швырков С. А., Петров А. П., 2016

проведении (50 % пожаров на резервуарах возникает при их ремонте после завершения зачистки).

Обоснование требований пожарной безопасности рекомендуется проводить с использованием традиционных (существующих) методов и способов ее обеспечения, а также современных инновационных методов на основе нормативно-правового подхода к определению величин пожарного риска [1-3].

Предремонтная подготовка технологических аппаратов является одним из самых опасных комплексов технологических операций при эксплуатации технологического оборудования.

Классификация способов обеспечения пожарной безопасности основана на принципе разрыва связей мнемонического треугольника горения, тремя сторонами которого являются: окислитель, горючее и источник зажигания. Анализ результатов современных исследований позволяет классифицировать способы обеспечения пожаровзрывобезопасности (ПВБ) при ликвидации аварий, чрезвычайных ситуаций (ЧС) и проведении ремонтно-восстановительных работ на технологическом оборудовании по следующим группам (методам) [4]:

1) снижение концентрации паров (газов) углеводородов;

2) предотвращение контакта источника зажигания с взрывоопасными концентрациями паров (газов) углеводородов;

3) флегматизация и ингибирование газового пространства технологического оборудования.

Основными условиями обеспечения ПВБ с помощью первого метода являются:

а) снижение концентрации паров (газов) в газовом пространстве технологического аппарата фр до значения менее нижнего концентрационного предела распространения пламени (НКПР) фн с учетом коэффициента безопасности Кбн, т. е. должно соблюдаться соотношение

Фр ^Фн/Кб.н; (1)

б) очистка поверхностей технологического объекта от отложений и жидкой фазы до невоспламеняемой толщины слоя пожароопасных углеводородных остатков с соблюдением условия:

Из соотношения (2) при т = р5 (где р — плотность) справедливо условие

тПДПН ^ ткр/Кб.,

(2)

где тПдПН — предельно допустимая пожарная на-грузПа (ПДПН);

критическое значение пожарной нагрузки;

т

К

кр б.м

^ 8кр/Кб

(3)

коэффициент безопасности, принимаемый для предельно допустимой пожарной нагрузки.

где 8доп — предельно допустимая толщина остаточного слоя загрязнения;

8кр — критическая максимальная невоспламеняемая толщина остаточного слоя технологических углеводородных жидких (твердых) остатков. Исследования в области определения пожарной опасности тонких пленок горючих жидкостей, а также аналитическое изучение воспламенения пленок органических жидкостей, двухфазных сред и конденсированных веществ свидетельствуют о существовании невоспламеняемой толщины слоя горючего вещества, т. е. такой толщины, при которой горючее вещество не способно к воспламенению. Такой слой называется критическим по условиям воспламенения.

для оценки ПВБ необходимо знать коэффициент безопасности. Значение Кб н при проведении огневых и искроопасных работ на практике принято принимать не менее 20 (5 % от НКПР). Условие (1) обеспечивает взрывобезопасность, но не исключает пожарную опасность в том случае, если в технологическом процессе обращаются горючие твердые или жидкие вещества. Очистка технологического объекта, мест утечек и аварий обычно осуществляется ручным способом с выполнением значительного объема трудоемких работ во вредных для здоровья рабочих условиях.

Первая группа инновационных способов (первый метод) обеспечения пожаровзрывобезопасно-сти при предремонтной подготовке объекта реализуется с помощью следующих основных технологических операций: вихревой принудительной вентиляции [5], импульсного пропаривания и роботизированной гидравлической мойки технологических аппаратов. В зависимости от экономической целесообразности и свойств горючей нагрузки (ГН) указанные способы могут применяться отдельно или в комбинации.

Разработку современных инновационных технологий предремонтной подготовки целесообразно проводить с учетом оценки пожарной опасности на основе анализа величины пожарного риска и критических условий воспламенения тонких слоев (пленок) углеводородсодержащей ГН.

Второй инновационный метод обеспечения ПВБ основан на исключении контакта источника зажигания и горючих веществ. Пожарная безопасность обеспечивается с помощью воздушно-механических пен (ВМП) и (или) твердеющих пен. Учитывая широкое распространение пен в практике пожаротушения и наличие на объектах значительного количества пенообразователей с истекшим сроком хра-

м

нения, целесообразно более детально рассмотреть способы изоляции источника зажигания с помощью ВМП с повышенной стойкостью. Обеспечение ПВБ при этом достигается следующими способами:

а) снижением концентрации углеводородов в газовом пространстве технологического оборудования до предельно допустимой взрывоопасной концентрации (ПДВК), т. е. должно выполняться условие (1);

б) покрытием поверхности нефтепродуктов (отложений) слоем изолирующего вещества при соблюдении условий:

5без > 5 кр.

п/ *

б.и.п ;

V >5

з.п _ кр.

п Р/К

б.и.п ;

> Т + Т о.р пер

(4)

(5)

(6)

где 5без, 5кр п — безопасная и критическая толщина покрытия, исключающая газопроницаемость; Кб.и.п — коэффициент безопасности, принимаемый для толщины изолирующего покрытия; V,, п — объем защитного покрытия; Р — площадь горючих остатков; тз п — время действия защитного покрытия; тор, тпер — длительность соответственно огневых работ и перерывов в работе. Необходимость выполнения условия (1) при реализации данного метода обеспечения ПВБ обуславливается возможностью образования искр (расплавленных капель).

Предотвращение возникновения пожара (взрыва) может быть обеспечено также путем изоляции места проведения огневых работ от горючей среды. При использовании в качестве изолирующего покрытия быстро разрушающихся ВМП в процессе их подачи происходит одновременная дегазация газового пространства. Если применяются твердеющие пены, пленкообразователи, микрошарики, при подаче которых практически отсутствует эффект снижения концентрации, то после покрытия ими поверхности испарения требуется дегазация технологического аппарата путем его вентиляции.

Третья группа современных инновационных способов обеспечения ПВБ огневых работ основана на снижении концентрации окислителя в газовом пространстве и не требует предварительной очистки технологического аппарата [6].

Условиями пожаровзрывобезопасности этого метода являются:

а) снижение концентрации кислорода при использовании инертных флегматизаторов (азот мембранного разделения, гранулированный диоксид углерода или их комбинация) до значения менее минимального взрывоопасного

содержания кислорода (МВСК) фМВСК с учетом коэффициента безопасности Кб.к:

Фбез.к - ФМВСк/Кб.]

(7)

где Фбез.к — безопасная концентрация кислорода в газовом пространстве трубопровода; б) поддержание безопасной концентрации ингибитора (смеси ингибитора и инертного газа) Фбез ф выше минимальной флегматизирующей концентрации флегматизатора фф с учетом коэффициента безопасности Кб.ф:

ф без.ф > ф фК б.ф ;

(8)

в) поддержание избыточного содержания паров углеводородов (природного или нефтяного газа) выше верхнего концентрационного предела распространения пламени (ВКПР) фв с учетом коэффициента безопасности Кб в:

Фбез.г > Ф вКб.,

(9)

Применение на практике современных способов обеспечения ПВБ сдерживается отсутствием научно обоснованных данных о коэффициентах безопасности. Так, в ГОСТ 12.1.044-89 (ИСО 4589-84) изложены требования к определению коэффициента безопасности с учетом ошибки расчета или эксперимента по определению показателя пожаровзры-воопасности. Однако такой подход не учитывает неравномерность распределения концентраций в газовом пространстве резервуара и погрешность газового анализа в процессе контроля уровня безопасности. Для определения коэффициентов безопасности Кб н, Кб в, Кб.ф, Кб.м требуется проведение комплекса экспериментально-теоретических исследований [7].

Актуальность разработки понятия предельно допустимой пожарной нагрузки и методик ее количественной оценки обуславливается сложностью обеспечения абсолютной чистоты очистки места аварии, а также необходимостью механизации процесса очистки и ликвидации ручного труда во вредных условиях.

При определении ПДПН анализируются следующие условия пожарной безопасности:

1) допускается возможность локального горения на определенной площади в течение времени, при котором отсутствует воздействие опасных факторов пожара на людей с нормированной вероятностью и не наносятся повреждения технологическому аппарату;

2) исключается возможность возникновения и распространения горения по поверхности горючих остатков.

Расчеты по методике, разработанной для замкнутых помещений Ю. А. Кошмаровым, И. Д. Гусько и В. Г. Лимоновым, а также исследования зарубеж-

ных авторов [8, 9] подтвердили возможность образования вакуума на стадии затухания горения.

Исходя из анализа результатов исследований можно сделать вывод, что при кратковременном горении внутри технологического оборудования создаются условия затухания и образуется вакуум порядка 200 кПа, что, в свою очередь, может привести к повреждению технологических аппаратов. В связи с этим при обосновании ПДПН целесообразно исходить из принципа исключения возможности возникновения и распространения горения по поверхности горючих органических остатков.

В качестве критерия оценки готовности резервуара к огневым работам принимают невоспламеняемую толщину слоя технологических органических остатков. Для определения его толщины применяют специальные приборы — толщиномеры, а при их отсутствии — весовой метод. Весовой метод позволяет путем взвешивания органических остатков определить толщину остаточного слоя, что предусматривает удаление с определенной площади поверхности (соскабливанием, протиркой) слоя углеводородных остатков с последующим взвешиванием их на весах.

Значение безопасной концентрации углеводородов следует принимать исходя из особенностей проведения работ. При работе в противогазе или снаружи технологического аппарата в качестве безопасного значения концентрации углеводородов можно принимать предельно допустимую взрывоопасную концентрацию.

В случае отсутствия надежных средств защиты органов дыхания за безопасную концентрацию следует принимать предельно допустимую концентрацию (ПДК) в соответствии с санитарными нормами.

Методика оценки пожарной безопасности регламентных и ремонтных огневых работ включает аналитический расчет ПДПН, определение остаточной пожарной нагрузки (ОПН), контрольный газовый анализ внутри технологического аппарата, сравнение результатов определения ОПН с ПДПН и газового анализа с ПДВК.

Система обеспечения пожарной безопасности (СОПБ) в соответствии с требованиями Технического регламента [1] должна состоять из трех подсистем: предотвращения пожара (ССП), противопожарной защиты (СПЗ) и организационно-технических мероприятий (ОТМ).

Предотвратив образование горючей среды в газовом пространстве технологического оборудования и (или) источника зажигания, можно избежать пожара. Источниками зажигания при строительстве и эксплуатации, а также при ликвидации аварий и ремонте технологических объектов могут быть: искры удара при монтаже и работе вентиляционно-

го оборудования; самовозгорание пирофорных соединений; разряды статического электричества при пропарке, мойке и других операциях; тепловое проявление электрической энергии при работе электронасосов, компрессоров, вентиляторов, используемых при очистке трубопроводов; искры, образующиеся при работе двигателей внутреннего сгорания; атмосферное электричество.

Для оценки уровня ПВБ разрабатываемых технологий необходимо знать вероятность (надежность) предотвращения источника зажигания Ри з и невоспламенения горючей смеси Рг.с .

Вероятность существования источника зажигания можно определить исходя из нормативной вероятности предотвращения пожара Рб и невоспламенения горючей смеси Рг.с по формуле

Р > 1 --1" Р

1 - Р

(10)

Вероятность предотвращения образования горючей смеси (невоспламенения) в период ликвидации аварий или предремонтной подготовки технологического аппарата определяется по формуле

V т

Ргх > 1 £ Тг

^ об 1

(11)

где тоб — общее время технологических операций по предремонтной подготовке; т — количество операций; тг — продолжительность существования горючей смеси при г-й операции. Вероятность предотвращения пожараРп п в данном случае можно определить по формуле

(

Р > Р

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

п. п — г.с

1-

п0 бвн Кр

N

л

(12)

где п0 — число рабочих, подвергшихся воздействию ОФП;

бвн — нормативная вероятность воздействия ОФП (согласно [1] допустимо принимать равной 10-6 или после соответствующего обоснова-

ния

10-4);

Кр — количество объектов, обслуживаемых в год одной бригадой;

N — число технического персонала в бригаде. Коэффициенты безопасности могут быть определены исходя из максимальных флуктуаций концентрации (снижение или увеличение концентраций в ходе проведения технологических операций), неравномерности распределения концентраций паров (газов) углеводородов (кислорода или флегма-тизатора) в газовом пространстве, погрешности газового анализа и точности определения показателя

пожарной опасности. Погрешность газового анализа определяется по паспортным данным газоанализаторов и с учетом точности их градуировки.

Для определения коэффициентов безопасности необходимы экспериментальные исследования закономерностей распределения концентраций в газовом пространстве технологического аппарата при проведении операций по предремонтной подготовке технологического объекта.

Методика оценки уровня ПВБ включает в себя: расчет длительности взрывоопасного периода каждой стадии технологии ликвидации аварии или пред-ремонтной подготовки; оценку суммарного времени

ликвидации аварии или предремонтной подготовки; определение вероятности предотвращения образования горючей среды и источника зажигания; оценку численности аварийной бригады и частоты проведения технологических операций; расчет вероятности предотвращения пожара.

Практическое использование должно базироваться на анализе величин пожарных рисков с учетом требований интенсификации производства, экологической безопасности и детального экспериментального исследования пожаровзрывобезопасности основных технологических операций на стадии эксплуатации [3, 10-13].

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Технический регламент о требованиях пожарной безопасности (с изм.) : Федер. закон РФ от 22.07.2008 № 123-Ф3 // Собр. законодательства РФ. — 2008. — № 30 (ч. I), ст. 3579.

2. Методика определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах : приказ МЧС РФ от 10.07.2009 № 404 (с изм., приказ МЧС РФ от 14.12.2010 № 649). — М. : ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2009.

3. Брушлинский H. Н., Соколов С. В., КлепкоЕ. А., Белов В. А., Иванова О. В., Попков С. Ю. Основы теории пожарных рисков и ее приложение : монография. — М. : Академия ГПС МЧС России, 2012.— 192 с.

4. Горячев С. А., Молчанов С. В., Назаров В. П., ПанасевичЛ. Т., Петров А. П., Рубцов В. В., Швырков С. А. Пожарная безопасность технологических процессов. Ч. 2. Анализ пожарной опасности и защиты технологического оборудования : учебник / Под общ. ред. В. П. Назарова, В. В. Рубцова. — М. : Академия ГПС МЧС России, 2007. — 221 с.

5. Пат. 2518970 Российская Федерация. МПК B08B 9/08 (2006.01). Способ дегазации вертикальных цилиндрических резервуаров перед ремонтными работами / Киршев А. А., Назаров В. П., Коротовских Я. В. — № 2012145959/05; заявл. 29.10.2012; опубл. 10.06.2014, Бюл. № 16.

6. Корнилов А. А., Бородин А. А., Зыков П. И. Экспериментальная оценка влияния режима подачи инертного газа на процесс флегматизации горизонтальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов // Техносферная безопасность. — 2014. — № 4(5). — С. 29-33.

7. Назаров В. П., ГилетичА. Н., Коротовских Я. В. Оценка исходных данных для прогнозирования опасности воспламенения и горения углеводородной пленки на поверхности воды // Технология техносферной безопасности : интернет журнал. — Август 2012. — Вып. 4(44). URL: http://ipb.mos.ru/ttb (дата обращения: 19.08.2016).

8. Кошмаров Ю. А. Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении. — М. : Академия ГПС МВД РФ, 2000. — 118 с.

9. Пузач С. В. Методы расчета тепломассообмена при пожаре в помещении и их применение при решении практических задач пожаровзрывобезопасности. — М. : Академия ГПС МЧС РФ, 2005. — 336 с.

10. Гудин С. В., Хабибулин Р. Ш., Рубцов Д. Н. Проблемы управления пожарными рисками на территории объектов нефтепереработки с использованием современных программных продуктов // По-жаровзрывобезопасность. — 2015.—Т. 24,№ 12. —С. 40-45.D01:10.18322/PVB.2015.24.12.40-45.

11. Vianello C., Maschio G. Quantitative risk assessment of the Italian gas distribution network // Journal of LossPreventionintheProcessIndustries. —2014. —Vol. 32.—P. 5-17.D01:10.1016/j.jlp.2014.07.004.

12. Dey P. K. Decision supports system for inspection and maintenance: a case study of oil pipelines // IEEE Transactions on Engineering Management. — 2004. — Vol. 51, No. 1. — P. 47-56. DOI: 10.1109/tem.2003.822464.

13. Tanaka T., YamadaS. BRI2002: Twolayerzone smoke transportmodel — Chapter 1. Outline ofthe model // Fire Science and Technology. — 2004. — Vol. 23, No. 1. — P. 1-44. DOI: 10.3210/fst.23.1.

Материал поступил в редакцию 29 августа 2016 г.

Для цитирования: Назаров В. П., Коротовских Я. В., Швырков С. А., Петров А. П. Основы обеспечения пожаровзрывобезопасности современных инновационных способов предремонт-ной подготовки технологического оборудования // Пожаровзрывобезопасность. — 2016. — Т. 25, № 10. — С. 41-47. DOI: 10.18322/PVB.2016.25.10.41-47.

= English

BASIS FOR ENSURING FIRE AND EXPLOSION SAFETY BY MODERN INNOVATIVE METHODS OF PRE-PREPARATION PROCESS EQUIPMENT

NAZAROV V. P., Doctor of Technical Sciences, Professor, Professor of Department of Fire Safety of Technological Processes, State Fire Academy of Emercom of Russia (Borisa Galushkina St., 4, Moscow, 129366, Russian Federation; e-mail address: [email protected])

KOROTOVSKIKH Ya. V., Senior Lecturer of Management and Economic Department, State Fire Academy of Emercom of Russia (Borisa Galushkina St., 4, Moscow, 129366, Russian Federation; e-mail address: [email protected])

SHVYRKOV S. A., Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of Department of Fire Safety of Technological Processes, State Fire Academy of Emercom of Russia (Borisa Galushkina St., 4, Moscow, 129366, Russian Federation; e-mail address: [email protected])

PETROV A. P., Doctor of Technical Sciences, Professor, Professor of Department of Fire Safety of Technological Processes, State Fire Academy of Emercom of Russia (Borisa Galushkina St., 4, Moscow, 129366, Russian Federation; e-mail address: [email protected])

ABSTRACT

On the basis of statistical data of fires there are formulated causes of fires on process equipment during fire operations. A classification of the ways of ensuring fire pre-preparation process equipment is proposed. Classification of methods of fire safety based on the principle of breaking ties mnemonic combustion triangle, three sides of which are: oxidizer, fuel and an ignition source. Analysis of the results of modern research allows to classify the ways of ensuring fire and explosion safety in emergency response, emergency situations and carrying out the repair works on technological equipment in the following groups (methods):

1) reduce the concentration of vapor (gas) of hydrocarbons;

2) prevent of contact of the ignition of explosive concentrations of vapor (gas) of hydrocarbons;

3) phlegmatization and inhibition of the gas space of the process equipment.

There are formulated the conditions for ensuring fire and explosion safety of modern technology pre-training. Methodological approach of determining safety factors in predicting risk is proposed. Safety factors can be determined based on the maximum concentration fluctuation (decrease or increase of concentrations during process operations), the uneven distribution of the vapour (gas) hydrocarbons (oxygen or deterrent) in the gas space, the error of the gas analysis and the precision of measurement of fire danger.

In developing the criteria the maximum allowable fire load following fire safety conditions analyses:

1) it's allowed the possibility of local burning in a certain area over time, not creating the impact of dangerous fire factors on people with a normalized probability of not causing damage to the process vessel;

2) the possibility of the emergence and spread of burning on the surface of combustible residues is eliminated.

It's developed a method for evaluation of fire and explosion fire maintenance and repair works on technological equipment. The methods of assessing the fire and explosion safety includes: calculating the duration of the explosive period of each stage of the technologies of liquidation of the accident or pre-training; the evaluation of the total time the technologies of liquidation of the accident or pre-training; definition of probability of prevention of combustible environment and a source of ignition; evaluation of the number of emergency crews and the frequency of technological operations; calculation of the probability of prevention of fire.

Keywords: pre-training; fire work; fire and explosion safety; permissible fire load; safety coefficients; phlegmatization; isolation of ignition sources.

REFERENCES

1. Technical regulations for fire safety requirements. Federal Law on 22.07.2008 No. 123. Sobraniye zakonodatelstva RF (Collection of Laws of the Russian Federation), 2008, no. 30 (part I), art. 3579 (in Russian).

2. Technique of determination ofsettlement sizes of fire risk on production objects. Order of Emercom of Russia on 10.07.2009 No. 404 (rev., order on 14.12.2010 No. 649). Moscow, All-Russian Research Institute for Fire Protection of Emercom of Russia Publ., 2009 (in Russian).

3. Brushlinskiy N. N., Sokolov S. V., Klepko Ye. A., Belov V. A., Ivanova O. V., Popkov S. Yu. Fundamentals of the theory of fire risk and its application. Monograph. Moscow, State Fire Academy of Emercom of Russia Publ., 2012. 192 p. (in Russian).

4. Goryachev S. A., Molchanov S. V., Nazarov V. P., Panasevich L. T., Petrov A. P., Rubtsov V. V., Shvyrkov S. A. Fire safety of technological processes. Part 2. Fire hazard analysis and protection of technological equipment. Textbook. Moscow, State Fire Academy of Emercom of Russia Publ., 2007. 221 p. (in Russian).

5. Kirshev A. A., Nazarov V. P., Korotovskikh Ya. V. Methodfor degassing of vertical cylindrical vessels before repair. Patent RU, no. 2518970, publ. date 10.06.2014 (in Russian).

6. Kornilov A. A., Borodin A. A., Zykov P. I. Experimental evaluation of the effect of mode inert gas process phlegmatizing horizontal tanks for petroleum and petroleum products. Tekhnosfernaya bezopas-nost (Technosphere Safety), 2014, no. 4(5), pp. 29-33 (in Russian).

7. Nazarov V. P., Giletich A. N., Korotovskikh Ya. V. Estimation of the source data for forecasting risk of ignition and combustion of hydrocarbon films on the surface waters. Tekhnologii tekhnosfernoy bez-opasnosti. Internet-zhurnal (Technology of Technosphere Safety. Internet-Journal), August 2012, issue 4(44) (in Russian). Available at: http://ipb.mos.ru/ttb (Accessed 19 August 2016).

8. Koshmarov Yu. A. Forecasting of dangerous factors offire in the premises. Moscow, State Fire Academy of Ministry of the Interior of Russian Federation Publ., 2000. 118 p. (in Russian).

9. Puzach S. V. Methods ofcalculation of heat and mass transfer during fire indoors and their application in solving practical problems of fire and explosion. Moscow, State Fire Academy of Emercom of Russia Publ., 2005. 336 p. (in Russian).

10. Gudin S. V., Khabibulin R. Sh., Rubtsov D. N. Problems of decision making in the fire risks management at the territories of oil processing facilities using modern software products. Pozharovzryvo-bezopasnost — Fire and Explosion Safety, 2015, vol. 24, no. 12, pp. 40-45 (in Russian). DOI: 10.18322/PVB.2015.24.12.40-45.

11. Vianello C., Maschio G. Quantitative risk assessment of the Italian gas distribution network. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 2014, vol. 32, pp. 5-17. DOI: 10.1016/j.jlp.2014.07.004.

12. Dey P. K. Decision supports system for inspection and maintenance: a case study of oil pipelines. IEEE Transactions on Engineering Management, 2004, vol. 51, no. 1, pp. 47-56. DOI: 10.1109/tem.2003.822464.

13. Tanaka T., Yamada S. BRI2002: Two layer zone smoke transport model — Chapter 1. Outline of the model. Fire Science and Technology, 2004, vol. 23, no. 1, pp. 1-44. DOI: 10.3210/fst.23.1.

For citation: Nazarov V. P., Korotovskikh Ya. V., Shvyrkov S. A., Petrov A. P. Basis for ensuring

fire and explosion safety by modern innovative methods of pre-preparation process equipment.

Pozharovzryvobezopasnost — Fire and Explosion Safety, 2016, vol. 25, no. 10, pp. 41-47. DOI:

10.18322/PVB.2016.25.10.41-47.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.