strona nr 1 - Przegląd Pożarniczy

ROZPOZNAWANIE ZAGROŻEŃ
Pożary paliw ropopochodnych
Srodoifli
w nieb
st. bryg. prof. dr hab. Melania Pofit-Szczepańska
Analiza literaturowa wskazuje, że wśród awarii i katastrof, które miały miejsce w latach 1971-2001 na instalacjach przemysłowych duże awarie w rafineriach i w przemyśle chemicznym zajmują pierwsze miejsce1"6'. Największa liczba opisów awarii dotyczy przyczyn wypływu awaryjnego cieczy i gazów ropopochodnych w wyniku rozszczelnienia zbiorników, rozerwania zaworu
istniejącego w wyposażeniu zbiornika, wycieku paliwa przez zawór odcinający, pęknięcia rurociągu doprowadzającego paliwo do
zbiornika wskutek korozyjnego zużycia materiału konstrukcyjnego zbiornika itp.
Analiza literaturowa wypadków w przemyśle chemicznym
wskazuje, że na 7029 wypadków, które miały miejsce w okresie
1905-1993 w przemyśle związanym z przerobem ropy naftowej7'
najczęściej zdarzają się pożary zbiorników (41,5%), następnie wybuchy par paliwa w przestrzeni międzydachowej (35%). Tworzenie się niebezpiecznych chmur gazów o własnościach wybuchowych i toksycznych było przyczyną 11,2% wszystkich wypadków.
Zacytowane powyżej dane statystyczne potwierdzają, że pożary
paliw ciekłych w zbiornikach stanowią poważny problem ekonomiczno-społeczny, a w niektórych typach pożarów paliw - również ekologiczny. Pożary paliw ciekłych mogą przebiegać w różny
sposób, w zależności od sposobu uwalniania się cieczy w czasie
awarii: jako pożary rozlewisk (pool fire), jako pożary strumieniowe, jeśli paliwo wydobywa się pod ciśnieniem (jet fire) oraz jako
dyfuzyjne spalanie się chmury par (fiask fire).
Charakterystyka zjawisk występujących w poszczególnych typach ww. pożarów jest zróżnicowana i takie też w konsekwencji są
ich skutki. Pożary paliw ciekłych magazynowanych w zbiornikach
należą do pożarów rozlewisk.
Przegląd Pożarniczy- 10/2003
Właściwości fizykochemiczne paliw ropopochodnych
Często w literaturze przedmiotu zakłada się, że procesy spalania paliw ropopochodnych są procesami ąuasi-stacjonarnymi,
w których właściwości paliwa w czasie pożaru nie zmieniają się.
W rzeczywistości termodynamika spalania paliw ropopochodnych jest dużo bardziej złożona. Wszystkie paliwa ropopochodne
są mieszaninami węglowodorów, głównie nasyconych, ze zmienną
ilością węglowodorów aromatycznych, różnych związków tlenu,
azotu, siarki i śladowych związków nieorganicznych i pierwiastków. Najczęściej np. zwykłymi zanieczyszczeniami w ropie są:
siarka, sód, wanad. Ropa nie ma stałej temperatury wrzenia
i stałego ciepła parowania, nie daje więc fazy lotnej o stałym składzie. Podczas pożarów ulega ona destylacji frakcjonowanej, tzn.
w czasie wzrostu temperatury jej objętość ulega zmniejszeniu.
W dużych pożarach paliw ropopochodnych szybkość spalania
i ciepło spalania paliwa decyduje o wielkości tworzącego się strumienia ciepła promieniowania, ilości dymu, składzie dymu oraz
o rodzaju i sposobie tworzenia się związków toksycznych, a więc
o wpływie na środowisko. W pierwszej fazie pożaru paliwa skład
produktów spalania (gazów pożarowych) różni się znacznie od
składu produktów spalania tworzących się w wyniku pożaru
trwającego kilka czy kilkanaście godzin.
Dym powstający w czasie pożarów tych paliw osiąga dużą gęstość wynikającą z ich składu elementarnego (ponad 86% węgla),
jak też skuteczności dyfuzyjnego spalania paliwa. Emisja promieniowania cieplnego cząsteczek powstałego dymu odgrywa dominującą rolę w efektach termicznych pożarów paliw ropopochodnych.
W pracy „Produkty ropopochodne. Niektóre aspekty podstawowe"8' podano, że gęsty, czarny dym może o 20°C zmniejszyć temperaturę hemisfery półkuli północnej, zakładając wystąpienie ogromnej awarii w przemyśle rafineryjnym. Oczywiście dane te trakto-
17