strona nr 1 - Przegląd Pożarniczy
Transkrypt
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