О проблемах обеспечения пожарной безопасности объектов нефтегазового комплекса при проектировании на них нагревательных

•ЗАО «Научно-технический центр исследований проблем  

 промышленной безопасности»

•АНО «Агентство исследований промышленных рисков»

•Фонд поддержки научных исследований в области ПБ имени Якова Брюса

Издает СМИ Ростехнадзора: журнал

Основные виды деятельности:

−разработка проектов законов и нормативных правовых актов (ФНП), руководств по безопасности

−анализ риска, обоснование и декларирование безопасности

−специальные технические условия

−экспертиза промышленной безопасности

−системы управления промышленной безопасностью

−предаттестационная подготовка, обучение, повышение квалификации персонала ОПО 

−разработка и распространение программных средств моделирования аварий и расчета риска (Toxi)

−издание и распространение нормативов по пром. безопасности

Назрела необходимость в СП 4.13130 установить термины в области пожарной безопасности, связанные с понятием «открытый огневой процесс», огневая и неогневая сторона. Докладчик предлагает проанализировать и использовать при установлении данных  терминов , терминологию  и требования, приведенные в нижеследующих  документах, например:

п.3.3.2 оборудование с герметичной оболочкой (equipment with a sealed enclosure): Оборудование, полностью помещенное в оболочку, которая при эксплуатации предотвращает проникание внешней среды при расширении и сжатии защитной жидкости.

п.3.3.4 открытое оборудование (open equipment): Оборудование или его компоненты, помещенные в защитную жидкость, открытую для контакта с внешней средой.

п.3.6 открытая поверхность (free surface): Поверхность компаунда, доступная воздействию взрывоопасной среды.

п.3.14 открытый проем (opening): Любое отверстие, дверь, окно или воздухопроницаемая стационарная панель.

п.2.02 Выбор схемы защиты и конструкции завесы определяется особенностями конструкции и пожарной опасности печи как источника зажигания для наружного "облака" горючей парогазовоздушной смеси. При недостаточных сведениях о пожарной опасности печи она в целом принимается опасным объектом.

п.2.03. В зависимости от особенностей конструкции печи на ней могут быть выделены следующие опасные элементы: в том числе: существует возможность подсоса загазованного атмосферного воздуха в топку печи через отверстия с приведенным диаметром  30 мм и более.

Источник зажиганияСредство энергетического воздействия, инициирующее возникновение горения.

3.19. источник зажигания (ignition source): Источник энергии, которая приводит к воспламенению.

3.10. огонь (fire): Широкое понятие для определения горения в соответствии с назначением (полезный огонь), а также непредусмотренное горение (пожар).

6.10.5.32 ….для изоляции печей с открытым огневым процессом от газовой среды при авариях на наружных установках или зданиях, печи должны быть обеспечены устройством для организации завесы (с использованием пара, инертного газа, воды). 

2.3. Источником инициирования взрыва являются:

открытое пламя, горящие и раскаленные тела.

3.1. Предотвращение воздействия на работающих опасных и вредных производственных факторов, возникающих в результате взрыва, и сохранение материальных ценностей обеспечиваются:

установлением минимальных количеств взрывоопасных веществ, применяемых в данных производственных процессах;

применением огнепреградителей, гидрозатворов, водяных и пылевых заслонов, инертных (не поддерживающих горение) газовых или паровых завес.

8.1.1.13. Для защиты аппаратов огневого нагрева (технологические трубчатые печи, огневые реакторы и др.) следует предусматривать как внутреннее стационарное паротушение, так и изоляцию их паровыми завесами от возможного поступления горючей парогазовой среды в случае аварии на размещенных вблизи взрывопожароопасных наружных установках (зданиях, сооружениях). Расчет противопожарных паровых завес печей всех конструкций следует выполнять с учетом требований ГОСТ Р 12.3.047-98.

Допускается не применять паровые завесы при условии, что печь не может служить источником инициирования пожара или взрыва.

4) п.4.5.8.4 Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств» (ФНП ОПВБ)

Для изоляции печей с открытым огневым процессом от взрывоопасной среды, образующейся при авариях на наружных установках или в зданиях, печи должны быть оборудованы паровой завесой или завесой в виде струйной подачи инертных газов, включающейся автоматически или дистанционно и обеспечивающей предотвращение контакта взрывоопасной среды с огневым пространством печи.

9.4. Внутреннее пожаротушение

9.4.1. Агентами, использующимися для внутреннего пожаротушения, может быть пар или инертный газ.

9.4.2. Для внутреннего пожаротушения используется система подачи пара (инертного газа) внутрь топочного пространства, которая выполняется согласно требованиям нормативных документов [3], [8] и [9]. Решения по организации наружной защитной завесы печи в соответствии с требованиями [3] разрабатываются проектной организацией, осуществляющей привязку печи на стадии разработки проектной документации в соответствии с требованиями действующих нормативов по промышленной и пожарной безопасности.

[3] ФНП ОПВБ,  [9] ВУПП-88 Ведомственные указания по противопожарному проектированию предприятий, зданий и сооружений НП и НХП. 

[8] Инструкция по проектированию паровой защиты технологических печей на предприятиях нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Утверждена заместителем министра НП и НХП 21.09.1976 г. Согласована ГУПО МВД СССР 16.04.1976 г.

5.1. Документация на стадии технического предложения

5.1.1 Техническое предложение по объему, срокам предоставления, согласования и передачи заказчику определяется требованиями "Запроса на техническое предложение (ЗТП).

5.1.2. Наиболее часто в техническое предложение входят следующие разделы:

e) нормы на проектирование змеевика, топливной обвязки и системы пожаротушения или стандарты и нормы или технические условия на изготовление.

Факельная установка закрытая (наземная) — факельная установка для бездымного сжигания сбросных газов и жидкостей возле поверхности земли (определение из руководства по безопасности факельных систем).

Сокращать указанные в табл.17, 18 противопожарные расстояния можно только применяя противопожарные преграды с учетом расчета зон теплового воздействия от ствола факела. 

При этом, в табл.17, 18 № 123-ФЗ не рассматривают факельную установку, в том числе закрытую (с наличием открытого огня) как потенциальный источник зажигания в случае разгерметизации соседнего технологического оборудования и дрейфа облака в сторону закрытой факельной установки. 

Дрейф облака от изотермических резервуаров, например, может достигать до 300-350 м, в то время как плотность теплового потока от ФУ может быть безопасна уже на расстоянии до 100-150 м, а на закрытых ФУ практически отсутствует тепловое излучение и любое расстояние можно считать безопасным (например, 40 м или до 20 м – п.6.10.2.12, п.6.10.5.32 СП 4.13130). 

ФУ закрытого типа имеет открытую камеру сгорания. Существуют открытые окна с высотой 15 футов (4,572 м) с расположенными в них горелками (по 6 шт). Вокруг открытых окон возводится ограждение, снижающее ветровое воздействие на процесс горения, высотой, например 18 футов ( 5,49 м). При этом при проектировании закрытых ФУ, не исключается перетекание дрейфующего облака через ветровое ограждение и его воспламенение со взрывом.

Определять противопожарное расстояние от закрытых ФУ расчетом теплового потока не имеет никакого смысла, так как тепловой поток практически равен нулю (отсутствует тепловое излучение за счет устройства ветрового ограждения). 

Нельзя закрытую факельную систему проектировать как печь. В первую очередь необходимо проанализировать назначение данного технологического оборудования, а это сжигание постоянных, периодических и аварийных сбросов и существует большое отличие между закрытой ФУ и печью в возможности остановить печь и невозможности остановить факел в процессе аварийного сброса.

При проектировании закрытых ФУ по мнению докладчика необходимо произвести расчет размеров зон распространения облака горючих газов и паров при аварии, расчет времени достижения облаком мест расположения закрытой ФУ от разгерметизации технологического оборудования наружных установок на территории объекта, используя приложение Г  ГОСТ Р 12.3.047-2012.

После расчета рекомендуется размещать закрытую ФУ вне зон распространения облака горючих газов, а если это невозможно предусмотреть мероприятия по устройству на закрытой ФУ противопожарной паровой завесы, предназначенной для предотвращения контакта горючих газовых смесей, образующихся при авариях, с источником зажигания (открытые окна с горелками).  В приложении Л ГОСТ Р 12.3.047-2012 печь приведена в качестве примера. Необходимо произвести анализ всех возможных источников зажигания на объекте в соответствии с требованиями п.  4.12 ГОСТ Р 12.3.047-2012.

1.Необходимость устройства завес для печей, располагаемых в зданиях.
2. Задержка срабатывания паровой завесы предусматривается при автоматическом включении для защиты персонала согласно Инструкции по проектированию паровой защиты печей. По какой методике считать скорость эвакуации персонала с печи? Как принимать скорость эвакуации для вертикальных лестниц? Если печь большая и скорость эвакуации составит около минуты, допустимо ли это с точки зрения пожарной безопасности? Если завеса азотная, нужно ли вообще предусматривать задержку срабатывая?
3. Часто Заказчик требует для защиты от ложных срабатываний включать паровую завесу только при «подтвержденной загазованности», то есть при срабатывании не менее двух датчиков ДВК устанавливаемых в разных местах одновременно. Является ли такой алгоритм отклонением от требований норм промышленной безопасности и необходимо ли это указывать в разделе по пожарной безопасности?
4. При составлении опросных листов на датчики ДВК в районе печи нужно ли учитывать взрывоопасные составы располагаемые в оборудовании далее 100 метров от печи?
5. Должны ли учитываться нормы систем газораспределения/газопотребления при выполнении обвязки технологических печей по газу? 
6. Согласно ГОСТ Р 12.3.047-2012 Л.1.5 вдоль оси коллектора устанавливают жесткое газонепроницаемое ограждение (листовое железо или кирпичная стена) для предотвращения протекания горючей смеси между отдельными струями в начальном участке завесы. Из практики такое ограждение на предприятиях отсутствует (не выполняется). Ограждение создает «приямок» в котором может накапливаться тяжелый газ. ФНП требует только завесу, какова позиция надзорных органов в части необходимости устройство газоплотного ограждения на печах? 
7. Согласно п. 6.10.5.32 СП.4.13130.2013 для изоляции печей с открытым огневым процессом завеса должна обеспечить «предотвращение контакта взрывоопасной среды с огневым пространством печи», т.е. требуется защита от подсоса в топку, но не требуется защита нагретых поверхностей печи. Так ли это?
8. Допустимо ли применение методики расчета ГОСТ Р 12.3.047-2012 для инертных газов?
9. И другие проблемные вопросы…….