Максимальный объем резервуаров, находящихся в эксплуатации в России составляет 100 тыс. м. В ближайщее будущее предполагается строительство резервуаров объемом до 120 тыс. м\ Если диаметр резервуара объемом 50 тыс. м около 60 м, то резервуар объемом 120 тыс. м имеет диаметр около 90 м, а площади зеркала - 2800 и 6900 м соответственно.

Увеличение емкости резервуаров привело к существенному изменению их конструкции. Вероятность сброса крыши при взрыве в резервуаре объемом более 10 тыс. в начальной стадии пожара мала. В этом случае, как показывают пожары, происходит ее подрыв.

За последние годы на объектах ТЭК произошел ряд пожаров со значительным материальным ущербом и гибелью людей [5].

Анализ причин возникновения пожаров и их развития до крупных размеров свидетельствует о недостаточной противогюжарной защите объектов комплекса. Только за последние три года здесь произошло более 34 тысяч пожаров с ущербом свыше 3,4 трл. рублей, погибло 193 человека.

При этом нельзя не учитывать специфику объектов комплекса. Пожары на них не только приводят к потерям важнейшего стратегического сырья, нарушению экологического природного баланса, но и своими последствиями предс1авляют огромную опасность для целых городов и районов.

Трубопроводный транспорт в нашей стране получил самое широкое распространение [6], никто в мире не использует его в таких масштабах, как Россия. Особенно широко он применяется для транспортирования нефти и газа. Протяженность трубопроводных систем превышает 189 тыс. км. Магистральные нефтепроводы имеют протяженность 47 тыс. км, по которым только на нефтеперерабатывающие заводы России поставляется более 200 млн. тонн нефти в год.

Магистральные нефтепроводы, эксплуатируемые до 20 лет, составляют около 46%, до 30 лет - 29% и выше этого срока - 25%. К 2000 г. магистрали, которые будут эксплуатироваться более 20 лет, составят 73%, свыше 30 лет - 41%, что свидетельствует о значительном износе трубопроводных систем, работающих непрерывно под нагрузкой, и во многих случаях в условиях различной степени агрессивных сред и меняющихся воздействий на них.

Эти и многие дрзггие неблагоприятные факторы и обстоятельства в ряде случаев приводили к разрушению магистральных нефтепроводов и возникновению пожаров, что связано со значительным экономическим ущербом, человеческими жертвами, отрицательным воздействием на экологию. По данным ВНИИСТа, в настоящее время в стране протяженность трубопроводов, требующих ремонта или замены, превышает протяженность и объемы вновь сооружаемых.

В РАО «Газпром» за 20 лет заменено около 13 тыс. км труб, а удельные затраты на капитальный ремонт возросли в 6-7 раз.

Фактически в стране наступил новый этан в строительстве и эксплуатации нефтепроводных систем - период их ремонта и реконструкции, л

Такое состояние трубопроводного хозяйства вызывает серьезное беспокойство специалистов и населения. Только за последние три-четыре года мы стали свидетелями и участниками ликвидации крупных аварий и пожаров, происшедших на территории республики Башкортостан, республики Коми, Самарской, Волгоградской, Тюменской и ряде других областей.

Сплошная беда - это пожары в насосных по перекачке нефтепродуктов и нефти, а также пожары на железнодорожных и автомобильных эстакадах [7]. Свежие примеры пожаров - РВС-20 ООО в Анжеросудженске и в насосной - на Московском НПЗ.

Не решенной и трудно решаемой является проблема выноса за пределы городов действующих нефтебаз.

Перечисленные выше проблемы противопожарной защиты топливно-энергетического комплекса могут решаться только при использовании новых эффективных средств и способов тушения пожаров.

Анализ пожаров в резервуарах показывает, что в 60% всех случаев образуются «карманы», что затрудняет тушение пламени подачей пены в горящий резервуар сверху (рис. 1.9).

В резервуарном парке компании Теннеко, США, штат Луизиана, загорелся резервуар объемом 20 ООО м площадь поверхности 1650 м\ содержимое - высокооктановый бензин [9]. Оценив ситуацию, руководитель пожарной охраны объекта решил осуществлять охлаждение резервуара, соседних резервуаров и изо-термичес-ких емкостей до подхода специального отряда, имеющего на воору-

Рис. 1.9. Пожар в резервуаре РВС-20 ООО с нефтью

женин мощные мониторы, способные подавать компактную струю пены низкой кратности на расстояние более 100 метров.

Горение продолжалось около 20 часов. Через 30 минут после приезда специального подразделения резервуар был успешно потушен. При этом, за счет высокой дальности подачи компактной струи, мониторы были расположены за обвалованием, так что не создавалось риска для пожарных. На тушение было израсходовано 11 тонн пенообразователя Легкая Вода® стоимостью около 70 ООО долларов США и 360 тонн воды. Резервуар был спасен.

Несмотря на интенсивную разработку и осуществление обширного комплекса мер по предотвращению и тушению пожаров, проблемы защиты нефтяных резервуаров остаются неразрешимыми, о чем свидетельствуют происходящие в стране и за рубежом крупные пожары и взрывы [10, 11].

Использование пены низкой кратности из синтетических углеводородных пенообразователей в практике пожаротушения резервуаров [12] не нашло широкого применения из-за необходимости со-

здания очень большой интенсивности подачи раствора пенообразователя, а также из-за жестких требований к методу нанесения ее на поверхность горючего (для предотвращения эффекта «окунания пены») [13].

Наиболее подробно в настоящее время изучена огнетушащая способность пены средней кратности, получаемой из эжекционных генераторов типа ГПС.

Однако пожары в резервуарах, оборудованных автоматическими установками пожаротушения пеной средней кратности, показали, что такие установки по разным причинам (в 50% случаев узлы ввода пены были повреждены от первичного взрыва, в 25 - от огня при горении в обваловании) не обеспечили тушение в начальной стадии.

Снижение надежности систем автоматического пожаротушения поставило вопрос о целесообразности их применения и необходимости переориентации систем пожаротушения на передвижную пожарную технику.

С введением в действие редакции СНиП 2.11.03-93 «Склады нефти и нефтепродуктов. Противопожарные нормы» разрешено проектирование и монтаж новых систем пожаротушения резервуаров при условии их согласования в установленном порядке [14].

Б связи с этим наиболее перспективным направлением является разработка комбинированных способов тушения пожаров, включающих подачу пены под слой горючей жидкости.

Ниже рассмотрены наиболее характерные пожары в резервуарах с нефтепродуктами и сделана попытка проанализировать причины, затрудняющие их тушение.

1.2. Пожары в резервуарных парках

Углубление переработки сырья влечет за собой концентрацию на единой площадке различных производств, рост их энерго-осна-щенности. Например, 20% нефтеперерабатывающих заводов США производят свыше 60% всего топлива, производимого в стране. Учитывая, что производительность заводов этой группы превышает 100 млн. т в год, это означает наличие на площадке промышленного предприятия единовременно от 300 до 500 тыс. т углеводородного топлива, энергосодержание которого эквивалентно приблизительно 35 мегатоннам тротила.

Перечисленные особенности современной промышленности обуславливают ее высокую потенциальную опасность, масштаб аварийности и последствий аварий.

По оценкам специалистов Института атомной энергии им. И. В. Курчатова, ежегодно в мире на нефтеперерабатывающих предприятиях случается около 1500 аварий, 4% которых уносят от 150 до 200 человеческих жизней, материальные потфи от этих аварий в фед-нем свыше 100 млн. долларов в год. Аварийность промышленных предприятий имеет тенденцию к росту. Так, в США с 1950 по 1980 г. число аварий в нефтепереработке увеличилось в 3 раза, число человеческих жертв - почти в 6 раз, материальный ущерб - в 11 раз.

В резервуарном парке УКПН «Татнефть» из-за коррозионного износа верхних опорных конструкций центральной стойки и щитов покрытия РВС-5000 м произошло смешение кровли резервуара, что привело к разрыву стенки РВС, его разрушению и загоранию находившегося в нем нефтепродукта.

Одновременно с разрушением резервуара № 4 произошло смешение и отрыв технологических трубопроводов, обвязанных с РВС-5000 м\ 8 результате чего произошло его быстрое опорожнение, смятие и загорание хранившегося в нем нефтепродукта.

Одновременное опорожнение двух резервуаров привело к разрушению обвалования. Пожар перекинулся на пруды-отстойники, 8 огне оказалась территория более 8 тыс. м. Помимо технической причины данного случая есть и организационная. Пример распространения пожара на обвалование резервуара представлен на рис. 1.10.

В нормативных документах Миннефтепрома отсутствовали указания о сроках и объемах капитального ремонта резервуаров и структуры ремонтных циклов в зависимости от рабочей среды.

На нефтебазе производственного объединения «Ангарскнефте-оргсинтез» произошла авария с РВС-30 ООО м. И хотя в этом резервуаре находилась вода и проводились гидравлические испытания, нетрудно представить последствия от аварии, если бы в нем хранился нефтепродукт.

Помимо полного разрушения самого резервуара, частичную деформацию со смещением с фундамента получил соседний

РВС-ЗО ООО. Повреждены подземные коммуникации (трубопроводная обвязка), разрушено железобетонное обвалование, забор и здание насосной, волной перевернуло бытовки, расположенные в 80 м от резервуара.

Особое внимание необходимо уделить резервуарам с понтоном и плавающей крышей. Создание этих резервуаров служило решением актуальной задачи - снижению потерь нефти и нефтепродуктов при их хранении. И в этой области интересы пожарной охраны, казалось бы, должны полностью совпадать с интересами проектных, строительных и особенно эксплуатирующих организаций.

Рис. 1.10. Пожар в обваловании резервуара РВС-20 ООО

Однако несовершенство конструкций, некачественный монтаж и плохая эксплуатация привели к тому, что резервуары с понтоном и плавающей крышей стали наиболее пожароопасными, чем остальные.

В резервуарном парке Московского ППЗ па РВС-10 ООО из-за примерзания одной из сторон плавающей крыши к стенке резервуара произошел ее перекос и затопление, вследствие чего крыша потеряла плавучесть и стала тонуть.