Пожарная опасность нефти и нефтепродуктов: горение, переработка, хранение

Нефть – легковоспламеняющаяся жидкость, представляющая собой смесь углеводородов с различными соединениями (сернистыми, азотистыми, кислородными).

Горение нефти и нефтепродуктов

Пожарная опасность связана с химическим составом и физическими свойствами. Сырая нефть является смесью сернистых, азотистых, кислородсодержащих, циклических углеводородов, все из которых являются горючими веществами, материалами – химическими соединениями органического происхождения.

Пожарная опасность нефти и нефтепродуктов

Пожарная опасность нефти и нефтепродуктов

Пожарная опасность нефти, нефтепродуктов – 3 класс опасности, согласно ГОСТ 19433-88, устанавливающего классификацию, маркирование опасных грузов.

При фракционной переработке происходит разделение на легкие, более горючие фракции – керосины, бензины, дизельное топливо, и до более тяжелых, менее горючих нефтепродуктов, таких как различные марки мазутов.

Горючие свойства образцов нефти (в зависимости от места добычи):

  • Нефть, является природной смесью с температурой вспышки от – 29 до 130 ℃.
  • Точка кипения жидких углеводородов в легких сортах нефти – от 20℃, тяжелых – от 100℃ и выше.
  • Температурный диапазон самостоятельного воспламенения нефтяных углеводородов от 222 до 375℃.
  • Нижний предел концентрации паров нефти, нефтепродуктов для воспламенения, распространения открытого пламени составляет 0,9–2,4% объема в диапазонах пределов температуры: нижнем – от – 45 до 26℃, верхнем – от -14 до 80℃.

Особенности горения

  • В процессе горения сырая нефть начинает прогреваться в глубину, образуя все возрастающий гомотермический слой.
  • Скорость выгорания – от 5,2х10-5 до 7х10-4 м/с.
  • Скорость нарастания прогретого слоя составляет от 0,7х10-4 м/с.
  • Температура прогретого слоя 130-160℃
  • Температура горения (пламени) нефтепродуктов и нефти достигает 1100℃.
  • Теплота сгорания составляет от 43514 до 46024 кДж/кг.

*Все данные из справочника Баратова А.Н. “Пожаро-взрывоопасность веществ и материалов и средств их тушения”

Пожаровзрывоопасные свойства нефтей

Пожаровзрывоопасные свойства нефтей

Вещества выделяемые при горении

При горении, образовании разливов в результате повреждения магистральных нефтепроводов, разгерметизации технологического оборудования на объектах переработки и централизованного хранения, в атмосферу выделяются как вредные, так и менее опасные вещества:

  • Оксиды углерода – СО, СО2.
  • Оксиды азота – NO, NO2.
  • Сероводород.
  • Оксиды серы.
  • Синильная кислота – HCN.
  • Формальдегид.
  • Уксусная кислота.

Горение розливов сырой нефти, товарных продуктов и отходов ее химико-технологической переработки чрезвычайно опасны.

В результате полного сгорания жидких нефтяных углеводородов остается лишь минеральный зольный остаток, в основном состоящий из окислов металлов, кремния, кальция. Составляющий у нефти и других тяжелых нефтепродуктов от сотых до тысячных долей процента массы, а у бензинов, равный нолю.

Плотность нефти практически со всех известных месторождений и мест добычи – легче воды, поэтому тушить нефть, а тем более нефтепродукты, имеющие еще меньшую плотность, бесполезно. В воде нефть не растворяется, хотя способна образовывать с ней эмульсии.

Пожарная опасность при добыче и переработке

Опасность процессов добычи нефти, газа нашли отражение в СП 231.1311500.2015 – о требованиях ПБ при обустройстве нефтяных, газовых месторождений.

При химико-технологической переработке нефти важно строгое соблюдение технологических регламентов основных процессов (безопасных при нормальных режимах работы) – атмосферной, вакуумной перегонки нефти и ректификации, а также слаженные действия дежурного персонала при возникновении нештатных и аварийных ситуаций, способных привести к взрыву, пожару.

Взрывная опасность нефтепродуктов несколько преувеличена, ведь легкие нефтепродукты невозможно инициировать ни трением, ни воздействием ударной волны, ни даже капсюлем детонатора.

Высокую опасность представляют операции по перекачке нефти по магистральным нефтепроводам, осуществляемых при помощи насосных станций, а так же при перевозке сырой нефти (нефтепродуктов).

Когда происходит переход части нефти в парообразное состояние, например, в емкостях с не до конца заполненными объемами –  резервуара хранения и перевозки нефтепродуктов, то ситуация радикально меняется.

Такие паровоздушные смеси не только способны воспламениться от небольшого источника зажигания, но в данном замкнутом объеме, их горение по скорости и распространения пламени, а так же нарастании давления имеет взрывной характер, что приводит к разрушению корпусов резервуаров хранения (перевозки) и быстрому распространению пожара на больших площадях, в результате выброса и розлива нефтепродуктов.

Пожарная безопасность при работе с нефтепродуктами заключается в неукоснительном выполнении должностных обязанностей по ведению технологического процесса, мер ПБ, изложенных в инструкции, разработанной с учетом особенностей данного объекта добычи, переработки, транспортировки.

Опасность хранения

Для обеспечения пожарной безопасности складов нефти и нефтепродуктов разработан комплекс мероприятий, охватывающий все стадии – от грамотного выбора площадки, до защиты наземных, подземных резервуаров, зданий по расфасовке горюче-смазочных материалов в тару стационарными системами пожаротушения, организации строгого контроля за режимом безопасности и охраны труда на предприятии.

Опасность нефтепродуктов в зависимости от их сорта, марки, химического состава различна:

  • Легкие нефтепродукты – керосины, бензины являются легколетучими ЛВЖ, могут вспыхнуть от любой искры, случайно занесенного источника воспламенения, например, в результате неосторожности персонала, проводящего огневые, в том числе газоэлектросварочные работы.
  • Смазочные масла, которые куда сложнее поджечь, опасны тем, что при контакте с натуральными тканями склонны к самовозгоранию в результате окислительных реакций.

Поэтому для профилактики причин пожаров с легкими нефтепродуктами важны правильные способы хранения, осторожность при любом использовании источников открытого огня возле них.

При обращении с тяжелыми нефтепродуктами, такими как различные виды смазочных масел, для предотвращение возможных возгораний заключается в своевременном сборе, надлежащем временном хранении в плотно закрытых металлических контейнерах и вывозе промасленных материалов с территории предприятий по окончании рабочих смен.

Нефть относится к классу пожара B, подклассу В1: горение жидких веществ не растворимых в воде (бензин, нефтепродукты), а так же сжижаемых твердых веществ (парафин)

Пожары на нефтяных месторождения, местах разведки и добычи тушат механической или компрессионной пеной, генерируемой подачей водных растворов пенообразователей, а на объектах промышленной переработки сырой нефти, хранения товарных нефтепродуктов – стационарными пенными установками, порошковыми и комбинированными системами пожаротушения.

Тушение небольших по площади розливов нефтепродуктов на промышленных предприятиях, АЗС, осуществляют с использованием переносных, передвижных пенных, порошковых огнетушителей, противопожарных полотен/кошм.

ВАЖНО: Остерегайтесь вскипания при тушении водой и пеной.

Что происходит при горении нефтепродуктов и после горения?

При их горении в атмосферу выбрасывается огромное количество тепла и вредных химических соединений.

После окончания горения нефти, остается небольшое количество зольного остатка.

Легкие нефтепродукты, к которым относятся все сорта бензинов, сгорают полностью.

Источники: 

  • Справочник «Пожаро-взрывоопасность веществ и материалов и средств их тушения», под редакцией коллектива авторов, включая А.Н. Баратов, А.Я. Корольченко, Г.Н. Кравчук, 1990 год издание № 1; таблица 4.1 Рекомендации по средствам и нормам тушения, стр. 103;
  • Справочник «Пожаро-взрывоопасность веществ и материалов и средств их тушения», под редакцией коллектива авторов, включая А.Н. Баратов, А.Я. Корольченко, Г.Н. Кравчук, 1990 год издание № 2, стр. 39-41; таблица 5.46 Пожаровзрывоопасные свойства Нефтей.
Просмотров 8487