Studiu de caz - stingerea si prevenirea incendiilor la depozitele de produse petroliere

STUDIU DE CAZ - STINGEREA SI PREVENIREA INCENDIILOR LA DEPOZITELE DE PRODUSE PETROLIERE

1. Stingerea si prevenirea incendiilor la depozitele de produse petroliere

1.1. Caracteristicile incendiului.

Aceste incendii se caracterizeaza prin urmatoarele fenomene :

1.          transmiterea energiei calorice prin radiatie de la rezervorul incendiat la

rezervoarele invecinate ;

2.          transmiterea particulelor de funingine incandescente datorita actiunii curentilor

de aer ;

3.          transmiterea datorita curentilor de aer, a vaporilor de lichide combustibile de la

rezervorul care nu arde catre rezervorul incendiat ;

4.          producerea de explozii in spatiu de vapori-aer al rezervorului ;

5.          posibilitatea de propagare a arderii in reteaua de canalizare sau in alte spatii

deschise ;

6.          degajarea de mari cantitati de fum ;

7.          arderea violenta a lichidelor ;

8.          intensificarea apreciabila a arderii pe timp de vant, masa de fum si flacari fiind

deviata sus de curentii de aer, fumul se disperseaza si se pune pe pamant sub

forma de funingine ;

1.2. Caracteristicile procesului de ardere si de incalzire ale lichidelor combustibile.

Natura arderii

Arderea lichidelor combustibile este un proces fizico-chimic complex, al carui caracter si intensitate depinde de o serie de flacari. Arderea prematura a lichidelor combustibile in rezervoare sau in general pe suprafata libera este un proces de difuziune urmat de o reactie exoterma (flacara). Una din trasaturile caracteristice ale arderii difuze este variatia vitezei de ardere, in functie de miscarea aerodinamica, de exemplu, intensitatea curentilor de aer in apropierea focarului de ardere. Arderea lichidului combustibil se caracterizeaza prin doua fenomene interdependente si anume evaporarea si arderea amestecului de vapori cu aer, deasupra suprafetei combustibilului. Evaporarea are un rol important, deoarece in ultima instanta, ea determina intensitatea arderii. Intensitatea schimbului de caldura intre flacara si suprafata lichidului este influentata de forma si dimensiunile flacarilor, de temperatura si de capacitatea ei de reactie. In caz de incendiu pot aparea conditii diferite de ardere. In functie de locul unde se afla lichidul combustibil se disting 3 feluri de ardere:

● arderea in rezervoare;

● arderea lichidului varsat pe suprafata unui material de alta natura;

● arderea lichidului combustibil sub forma de jet.

In cazurile reale, la un incendiu se pot intalni una sau chiar toate felurile de arderi aratate (de exemplu la rezervoare, arderea poate avea loc concomitent la suprafata oglinzii rezervorului, cat si in cuva de retentie in cazul revarsarii lichidului). Inflamarea lichidului intr-un rezervor inchis se produce aproximativ la fel, ca si la unul descoperit. Deosebirea consta in aceea ca intr-un recipient descoperit inflamarea este posibila si la temperatura lichidului mai mare decat in limita superioara de inflamabilitate. Aceasta se explica prin faptul ca pe suprafata descoperita a unui lichid combustibil concentratia de vapori in aer, in urma difuziunii descreste pe masura indepartarii la suprafata. Pentru acest motiv in amestecul de vapori-aer exista intotdeauna o zona unde concentratia de vapori se gaseste intre limita superioara si inferioara de concentratie.

Intr-un rezervor inchis de obicei concentratia de vapori deasupra suprafetei este aproximativ egala in intreg volumul amestecului vapori-aer. Datorita acestei situatii inflamarea este imposibila daca temperatura lichidului depaseste limita superioara de inflamabilitate. Inflamarea in rezervoare acoperite, in majoritatea cazurilor, este insotita de explozie, in timpul careia rezervorul se distruge. Caracterul si gradul distrugerii depind de constructia rezervorului si de puterea exploziei. La rezervoarele metalice verticale, in urma exploziei, de obiecei se distruge integral sau partial capacul, care uneori este aruncat in intregime pe sol, uneori exploziile distrug partial rezervorul, iar lichidul care arde se revarsa pe o suprafata mare. Structura flacarilor de lichide combustibile depinde nemijlocit de dimensiunile fluxului de vapori degajati pe timpul arderii acestora si viteza lui de miscare a aerului. In functie de acesti factori, flacarile la rezervoarele cu suprafetele mari au o structura turbulenta. In acest caz, impulsul continuat de vaporii de combustibil ascensionali, este mult mai mic decat impulsul provocat de gazele produse de flacari. Viteza medie a curentului, in cazul unei ascensiuni puternice in mijlocul flacarilor, creste odata cu inaltimea, atat de repede incat turbulenta apare aproape de baza flacarilor, daca gazele de ardere ale flacarilor au depasit chiar si numai o particica a lungimii lor. La arderea lichidelor in rezervoare deschise, structura flacarilor, temperatura acestora ca si radiatia lor, depind in principiu de diametrul rezervorului in care se produce arderea. Inaltimea partii luminoase a flacarii este de 1 – 2 diametre ale rezervorului. In caz de vant, flacarile se inclina spre orizontala, pastrand aproximativ aceleasi dimensiuni si, ca urmare, vor „scalda” si incalzi rezervoarele vecine sau alte instalatii, amplasate pana la o distanta de doua diametre de rezervorul incendiat. Temperatura partii luminoase a flacarii, in functie de natura lichidului combustibil, variaza in limitele de la 1000 la 1300oC. Din aceasta cauza, in primele minute de la izbucnirea incendiului dintr-un rezervor apare pericolul propagarii acestuia la rezervoare vecine sau la alte obiective, care se gasesc sub influenta radiatiei flacarilor. Viteza de ardere nu este aceeasi cand arderea are loc in rezervoare de diametre diferite. Pentru rezervoarele cu diametre mici, viteza de ardere este destul de mare (pana la 2 m). Daca diametrul creste, la inceput viteza de ardere descreste, apoi iar creste, ajungand la o anumita valoare constanta pentru lichidul respectiv. Caracterul variatiei de ardere, in functie de diametru, este determinat de o serie de cauze. Pentru rezervoare, o mare importanta o au peretii, intrucat flacara care vine in contact cu ei incalzeste marginea superioara pana la o anumita temperatura destul de ridicata, care in anumite conditii ajunge la cateva sute de grade. Exista doua puncte de vedere bazate pe conceptii diferite despre schimbul de caldura intre fasciculul de flacari si suprafata lichidului. Primul dintre ele se bazeaza pe rolul predominant al transferului de caldura prin radiatie, iar cel de al doilea se refera la faptul ca caldura de la flacara se transmite la suprafata lichidului prin convectie. Incendiile la rezervoare sunt insotite de transferul unei energii termice apreciabile datorita coloanei de flacari, precum si a transportului de catre curentii de aer a particulelor fierbinti de carbon (funingine), la rezervoarele situate in apropiere. In consecinta, la aceste rezervoare de multe ori se produce inflamarea vaporilor de produse petroliere iesite prin diferite deschideri din capacul rezervorului. Peretii rezervorului aflati in direct sub influenta flacarilor la temperatura de 500oC pierd rezistenta si incep sa se deformeze spre interiorul rezervorului. La incendiile de produse petroliere albe, peretii rezervorului se deformeaza mai rapid decat la incendiile de produse negre.

Repartitia temperaturii in lichid

O parte din caldura radiata de flacari se consuma pentru incalzirea lichidului. Dupa un anumit timp, la suprafata lichidului se stabileste o temperatura care este aproximativ egala cu temperatura de fierbere a lichidului respectiv. In straturile superioare temperatura este intotdeauna mai mare decat in profunzime. Cu timpul temperatura lichidului creste, variatia cea mai rapida constatandu-se in perioada initiala. Caracterul variatiei depinde de felul lichidului si de conditiile de ardere. Titeiul, pacura si benzina se incalzesc in profunzime. Cresterea grosimii stratului incalzit depinde de viteza medie de incalzire a lichidului respectiv, de timp calculat de la inceputul incalzirii, de proprietatile lichidului si diametrul rezervorului. Temperatura cea mai ridicata este in stratul de lichid de la suprafata libera la arderea lichidelor este apropiata de temperatura de fierbere. Viteza de crestere a stratului incalzit de titei este de 26 – 36 cm/h. Temperatura stratului de benzina, la o viteza de incalzire a stratului de 72 cm/h, ajunge la 90 - 100oC, iar la pacura la o viteza de incalzire a stratului de 24 – 42 cm/h, la 230 - 300oC. Faptul ca temperatura la suprafata lichidelor cu compozitie complexa este intotdeauna mai ridicata decat temperatura de fierbere, se explica prin variatia compozitiei, pe fractiuni, a lichidului in timpul arderii. Experienta demostreaza ca temperatura nu este egala in toate punctele suprafetei. In apropierea peretilor rezervorului temperatura este mai ridicata decat la centru. Uniformitatea distribuirii temperaturii este legata de influenta peretilor rezervorului a caror temperatura este intotdeauna mai ridicata decat a lichidului combustibil. Temperatura pe peretele rezervorului sub nivelul lichidului nu poate depasi cu mult temperatura lichidului combustibil respectiv si drept consecinta in cazul nivelului ridicat al lichidului din rezervor peretele nu se deformeaza. In schimb, peretele rezervorului mai sus de nivelul lichidului combustibil, sub actiunea flacarii, chiar in primele minute de ardere libera se incalzeste si incepe sa deformeze. In cazul incendiilor reale, la 15 – 20 min de la izbucnirea acestora, marginea libera a peretelui rezervorului metalic se incalzeste pana la temperatura de incandescenta la rosu si se deformeaza, daca nu s-a supus unei actiuni intense de racire.

Fenomenele care insotesc incendiile

Fierberea

Acest fenomen este strans legat de existenta apei in titei in straturi si la fundul rezervorului sub forma de perna de apa, si de procesul de fierbere a apei supraincalzite. La o ardere de lunga durata, titeiul si pacura cu continut de apa se incalzesc in profunzime, pe suprafata lichidului incendiat apare un strat lichid in fierbere, a carui grosime creste in timp, viteza de incalzire depasind de 2 – 4 ori pe cea de ardere. Procesul de fierbere in rezervor se caracterizeaza prin formarea vaporilor de apa in toata masa lichidului, de regula pe peretele si fundul rezervorului apar un numar mare de bule de vapori. Aparitia bulelor determina, in anumite conditii, formarea unor centre de vapori care stau la baza inceperii distilarii, uneori cu caracter exploziv. Centrele de formare a vaporilor apar in special cand lichidul este impur. Daca lichidul nu contine impuritati, centrele de formare a vaporilor se repartizeaza mai ales pe peretele rezervorului.

Centrele de formare a vaporilor pot lua nastere in interiorul lichidului insusi, daca acesta este destul de puternic supraincalzit. Cand cresterea stratului incalzit ajunge la perna de apa incepe asazisa fierbere peliculara. Din cauza vascozitatii mari si a tensiunii superficiale intre stratul de titei si perna de apa, producandu-se din aceasta cauza o supraincalzire a stratului de produs. Dupa o anumita perioada de timp se incalzeste si stratul de apa. Daca pe suprafata de contact apa-titei, precum si in interiorul apei nu se va afla un numar suficient de centre de formare a vaporilor, apa se poate incalzi pana la temperatura care depaseste cu mult temperatura de distilare. Supraincalzirea apei va continua atata timp, cat in interiorul stratului de apa vor apare spontan centrele fazei de vapori. Contactul dintre produsul petrolier supraincalzit puternic si apa de la fundul rezervorului provoaca fierberea exploziva violenta a apei si formarea instantanee a unei cantitati mari de vapori din perna de apa. La aparitia acestui fenomen produsul petrolier este aruncat in atmosfera sub forma pulverizata, violenta si chiar exploziva. Fierberea violenta are loc daca apa se gaseste in titei sub forma de picaturi. Momentul in care se produce fierberea depinde de calitatea titeiului si de proportia de apa, de inaltimea peretelui liber al rezervorului etc. La titeiul care contine 1% apa, chiar in lipsa unei perne de apa, dupa 45 – 60 min. de ardere pot apare fenomene de fierbere cu revarsarea posibila a lichidului aprins, peste bordul rezervorului. Daca nivelul de titei in rezervor este ridicat, fierberile si devarsarile de titei peste peretele rezervorului se repeta in mod periodic. Semnul principal al inceperii fierberii este cresterea dimensiunilor flacarilor. In unele cazuri, inainte de a se incepe fierberea se produce un zgomot in forma de fosnet.

Fierberea poate avea loc si in cazul refularii apei sau spumei, in special a celei aeromecanice pe suprafata lichidului aprins. In legatura cu faptul ca deocamdata nu exista masuri eficiente pentru prevenirea fierberii, capata o importanta deosebita interventia operativa pentru stingerea unor astfel de incendii. Totusi in anumite situatii ea poate fi oprita daca se intervine prompt si se realizeaza o racire permanenta si abundenta, cu jeturi de apa, a peretilor rezervoarelor incendiate. La incendiile de titei si produse petroliere negre in rezervoare si bataluri s-au observat cazuri cand la fierberea lichidelor incendiate a survenit simultan incetarea completa a arderii pe intreaga suprafata sau pe o buna parte din aceasta. Numai in locuri au ramas mici focare de ardere, mai frecvent langa marginea rezervoarelor sau langa bataluri. Aceste fenomene trebuie considerate ca momente favorabile pentru lichidarea cu succes a incendiului in rezervor sau batal, ceea ce in practica stingerii incendiilor se foloseste pe larg, mai ales in cazul suprafetelor mari de ardere a produselor petroliere negre.

Eruptia

Fenomenele de fierbere si eruptie se produc numai la arderea in rezervoare a titeiului si pacurii. In benzina eruptia nu se produce datorita faptului ca temperatura stratului incalzit este inferioara temperaturii de fierbere a apei, sau apropiata de aceasta.

Eruptia se produce numai dupa fierbere sau pe timpul acesteia si consta in aruncarea (proiectarea) peste peretele rezervorului a unei mari cantitati de lichid aprins, care raspandindu-se in apropierea focarului de ardere complica mult situatia creata. In unele situatii, zeci de tone de titei pot fi aruncate la zeci metri de focarul de ardere. Eruptia titeiului aprins poate avea loc cand:

● sub stratul de titeit se afla apa;

● lichidul se incalzeste in cursul arderii in profunzime, formandu-se un strat incalzit;

● temperatura stratului lichid incalzit este mai mare decat temperatura de fierbere a apei. Lipsa unuia dintre acesti factori exclude aparitia eruptiei. Prima conditie este legata de circumstantele in care are loc depozitarea combustibilului, iar celelate doua sunt determinate de proprietatile lichidului. Momentul in care survine eruptia este determinat de viteza de incalzire a titeiului si practic este egal cu timpul in care stratul incalzit de titei ajunge la stratul de apa. Eruptia incepe prin debordarea lichidului peste pereteii rezervorului, de aceea, in literatura de specialitate, fenomenul respectiv este cunoscut si sub denumirea de debordare. Volumul de material aruncat depinde de cantitatea de titei continut practic in rezervor si de diametrul acestuia. Cu cat rezervorul contine mai putin titei si cu cat va fi mai mic diametrul lui, cu atat mai puternica poate sa fie eruptia (debordarea). Momentul inceperii debordarii titeiului poate fi determinat cu relatia:

t = __H – h ;

v + v1

t = timpul probabil de incepere a aruncarii lichidului aprins care reprezinta de fapt durata de atingere de catre stratul de titei incalzit sau de pacura a apei de la fundul rezervorului;

H = inaltimea initiala a stratului de titei (m);

h = inaltimea initiala a pernei de apa in rezervor (m);

v = viteza de ardere a petrolului (v = 0,12 m/h), (m/h);

v1 = viteza de incalzire a petrolului (v1 = 0,25 m/h), (m/h);

Semnele caracteristice inceputului eruptiei sunt aparitia vibratiilor peretilor rezervoarelor, insotite de zgomote si de cresterea dimensiunii flacarii. Practic eruptia poate fi evitata prin evacuarea stratului de apa. In cazul in care acest lucru nu este posibil, se impune calcularea timpului de eruptie si luarea masurilor de interventie corespunzatoare.

Explozia rezervorului

Intr-un rezervor inchis concentratia de vapori deasupra suprafetei lichidului combustibil este aproximativ egala in intregul volum al amestecului de vapori-aer. Inflamarea in rezervoare cu capac, in majoritatea cazurilor este insotita de explozie in timpul careia rezervorul se distruge. Caracterul cu gradul distrugeriii depinde de constructia rezervorului si puterea exploziei. De regula, forta exploziei este mai mare la rezervoarele cu produse petroliere albe, in care sunt depozitate lichidele combustibile usor volatile in care exista un spatiu mare umplut cu un amestec de vapori-aer.

In functie de forta de explozie si de felul rezervorului, pot sa apara urmatoarele situatii:

1) Capacul rezervorului vertical se smulge in intregime si poate fi aruncat pana la 120 m; in acest caz lichidul arde pe intreaga suprafata libera a oglinzii acestuia. Distrugerea integrala a capacului se produce cel mai frecvent la arderea in rezervoare metalice verticale supraterane. In acest caz si cantitatea totala de lichid curs se poate calcula prin inmultirea vitezei de ardere cu suprafata rezervorului.

2) Capacul rezervorului vertical este ridicat de puterea exploziei, se rupe partial sau in intregime, ramanand in stare semiscufundata in lichidul combustibil aprins; intr-o asemenea situatie se produce un incendiu deasupra si sub capac, greu de stins.

3) Capacul rezervorului vertical supus unei forte reduse a exploziei se deformeaza, producandu-se deschideri mici la imbinarea prin sudura a capacului de peretele rezervorului; in acest caz ard numai vaporii de lichide combustibile deasupra neetanseitatilor, deci un incendiu in exterior.

La exploatarea rezervoarelor de beton armat ingropate partial in pamant se distruge, de obicei capacul (partea superioara) in care se formeaza goluri destul de mari.

Unda de viitura

La producerea exploziei un rezervor este posibil sa apara pericolul undei de viitura. Sa ne inchipuim un suvoi de lichid scurs dintr-un rezervor de 50000 m3 sau 100000 m3, poate deteriora si aprinde totul in cale pe o anumita distanta, el putand depasi sau rupe si digul de protectie realizat din pamant daca nu este bine tasat si executat.

Incalzirea rezervoarelor invecinate

Sub influenta fluxului de radiatie de la rezevorul care arde, in special pe timp de vant, actioneaza peretii, capacele, supapele de respiratie si alte instalatii care se incalzesc. Incalzirea supapelor de respiratie duce la deteriorarea opritoarelor de flacara, astfel ca acestea nu-si indeplinesc rolul, adica nu mai pot opri patrunderea flacarii in interiorul rezervorului. Incalzirea mantalelor si capacelor rezervoarelor vecine cu cel incendiat duce la cresterea intensitatii evaporarii lichidului combustibil din acestea.

Categoriile de incendii de produse petroliere

La rezervoarele cu produse petroliere se pot produce diferite categorii de incendii, in functie de cauza, natura si cantitatea produsului, felul rezervorului si de conditiile meteorologice. Intensitea si marimea incendiului depind si de timpul de interventie si eficacitatea actiunii de stingere.

1) Incendiu sub forma de torta.

Acestea se caracterizeaza prin arderea vaporilor de lichide combustibile iesite din spatiul de gaze al rezervorului si aparatelor, prin neetanseitati sau prin supapele de respiratie sau alte deschideri.

2) Incendiu la jeturile de lichide combustibile iesite din rezervoare, aparate sau conducte. Aceasta categorie de incendiu se caracterizeaza, de regula, prin arderea continua a suprafetei cuprinse de incendiu. In timpul incendiului se creeaza pericolul de propagare a arderii in reteaua de canalizare, daca nu s-au inchis vanale sau acestea sunt defecte, cuvele de retentie, precum si in alte locuri acoperite sau descoperite jeturile de lichide aprinse formeaza un mare pericol pentru oameni. La umplerea excesiva a rezervorului cu lichid combustibil este posibila scurgerea acestuia prin neetanseitati si apoi prin peretele rezervorului, produsul putandu-se aprinde dintr-o anumita cauza. Practica a confirmat faptul ca arderea lichidului combustibil pe peretele rezervorului nu se extinde imediat pe suprafata oglinzii din interior. La inceput se filtreaza numai vaporii iesiti din supape de respiratie. In acest caz, daca nu se reuseste stingerea de la inceput, produsul petrolier se revarsa in cuva de retentie complicand situatia.

3) Incendiu la suprafata libera a lichidului din rezervor.

Aceasta categorie de incendiu se caracterizeaza prin cuprinderea intregii suprafete a lichidului dintr-un rezervor cu capac fix din cel cu capac flotant scufundat, cu flacari luminoase cu inaltimi egale cu 1,5 pana la 2 diametre ale rezervorului.

4) Incendiu in spatiul inelar de etansare al capacului flotant (rezervor cu capac flotant).

5) Incendiu in cuva de retentie.

Se produce cand au loc scurgeri de lichid combustibil din rezervor sau din conducte, precum si la spargerea rezervorului. De regula un astfel de incendiu are loc concomitent cu incendiul declansat la rezervor. In anumite situatii este posibil sa se produca un incendiu la un rezervor si cuve de rententie si sa cuprinda chiar un parc de rezervoare, un astfel de incendiu fiind foarte greu de stins.

Caracteristicile incendiilor de lichide combustibile

Incendiile izbucnite la rezervoare sunt,de regula,de lunga durata,in special la cele de mare capacitate,si destul de complexe prin caracterul lor,necesitand un numar important de forte si mijloace,precum si cantitati mari de substante de stingere. Incendiile la rezervoarele cu produse petroliere se caracterizeaza prin urmatoarele fenomene:

1) Transmiterea energiei calorice prin radiatie de la rezervorul incendiat catre rezervoarele invecinate,respectiv catre obiectele aflate in apropierea rezervorului incendiat.

2) Transmiterea particulelor de funingine incandescente datorita actiunii curentilor de aer.

3) Transmiterea,datorita curentilor de aer,a vaporilor de lichide combustibile la rezervorul care nu arde catre rezervorul incendiat.

4) Producerea de explozii in spatiul de vapori-aer al rezervorului cateodata cu aruncarea capacului.Forta exploziei,de regula,este mai mare la rezervoarele in care se pastreaza lichide combustibile usor volatile si exista un spatiu mare de vapori aer.

5) Deversarea sau eruptia clotitoarelor a lichidului combustibil aprins in rezervor,precum si scugerea lui,ca rezultat al modificarii formei rezervorului incendiat,creand noi focare de ardere.La incendiile izbucnite la rezervoarele mari cu nivelul produsului la limita inferioara,deformarea lor se produce foarte intens din cauza ridicarii temperaturii in interior,provocand uneori si topirea peretilor indoiti in interiorul rezervorului.

6) Posibilitatea de propagare a arderii in reteaua de canalizare sau in alte spatii deschise folosite pentru captarea lichidelor combustibile.

7) Degajare de mari cantitati de fum,produse ale arderii incomplete si temperaturi de pana la 1300°C,peretii rezervorului aflati direct sub influenta flacarilor la temperatura de 600°C,pierd rezistenta si incep sa se deformeze spre interior; la incendiile produse petroliere albe peretii rezervorului se deformeaza mai rapid decat la incendiile de produse negre.

8) Arderea violenta a lichidelor combustibile,cand aceasta se produce la suprafata oglinzii (suprafata libera).

9) Intensificarea apreciabila a arderii pe timp de vant,masa de fum si flacarii fiind deviata sus de curentii de aer,fumul se disperseaza si se depune pe pamant sub forma de funingine.

10) Deformarea legaturilor de conducte supraterane ale rezervoarelor,din care se scurge pe teren o cantitate mare de lichid combustibil.

Organizarea interventiei pentru stingerea incendiilor

Date de baza

Pentru asigurarea protectiei impotriva incendiilor a rezervoarelor cu lichide combustibile,de o anumita capacitate,acestea se prevad cu instalatii fixe de stingere si racire,in domeniu in care s-au facut progrese insemnate pe plan mondial,privind proiectarea,construirea si eficacitatea lor,strans legate de fabricarea unor noi substante de stingere.Cu toate acestea,practica a dovedit ca instalatiile fixe nu pot asigura intotdeauna succesul in stingerea incendiilor. Problema stingerii incendiilor de rezervoare cu produse petroliere devine si mai complexa in cazul in care incendiul se declanseaza simultan sau succesiv in mai multe rezervoare. Incendiile declansate in strainatate la rezervoarele cu produse petroliere,in special de mare capacitate,s-au stins cu mare greutate.

Practic,fiecare incendiu se deosebeste substantial de alte incendii similare,in primul rand prin caracterul dezvoltarii si prin particularitatile lui,care de regula ingreuneaza stingerea.De aceea este necesara cunoasterea cat se poate de bine a particularitatilor incendiilor,a principiilor tactice de stingere,a organizarii si a conducerii efectivelor de lupta.

Sisteme complexe de protectie

Avand in vedere cararteristicile incendiilor de rezervoare, de produse combustibile pentru asigurarea gradului inalt de securitate cerut acestor importante si vulnerabile obiective, este necesar un sistem complex de protectie contra incendiilor, care sa asigure:

1) Detectarea concentratiilor periculoase de vapori inflamabili in aer care se formeaza in caz de avarie in zona parcului de rezervoare sau in perimetrul acestei zone.

2) Limitarea posibilitatilor de raspandire a lichidelor combustibile revarsate in caz de avarie la rezervoarele sau conductele de produse.

3) Vehicularea produselor din sau in rezervoare, in functie de necesitatile interventiei, folosind la maximum posibilitatile instalatiilor tehnologice sau instaland dispozitive provizorii in acest scop.

4) Racirea constructiilor incendiate si a celor invecinate expuse actiunilor excesive ale caldurii.

5) Colectarea sau evacuarea la canalizata industriala a produselor combustibile revarsate si a apei rezultate, ca urmare a interventie de stingere si racire.

6) Stingerea incendiilor de produse petroliere.

7) Efectuarea de exercitii periodice pentru verificarea instalatiilor si antrenarea personalului.

Metode de stingere a incendiilor

Metoda de stingere se alege in functie de substanta stingatoare cea mai eficace si care exista la dispozitie,precum si de mijloacele ce urmeaza s-o refuleze asupra incendiului.

Spuma a fost si este in prezent substanta stingatoare principala de stingere a produselor petroliere mai usoare decat apa,depozitate in rezervor sau scurse si acumulate in strat,in caz de avarie la rezervoare si instalatii tehnologice aferente.Debitarea substantei de stingere prin dispozitive uniform distribuite,astfel,incat sa se asigure intensitatea minima necesara formarii stratului continuu su elastic de spuma,la intervalul de timp presris de norme si regulamente constituie o cerinta de baza pentru eficienta metodei de stingere respective. Racirea cu apa,efectuata dupa nevoi inainte sau in timpul stingerii,cat si dupa aceea,o perioada mai indelungata,constituie de asemenea o alta cerinta de prin ordin.

Pentru stingerea unor incendii sau protectia diferitelor puncte locale vulnerabile ale rezervoarelor (inelul de etansare al capacului flotant,racordurile si claviatura conductelor tehnologice,supapele de respiratie,opritoarele de flacari etc.) se pot folosi si alte substante adecvate,pulberi stingatoare,apa usoara de tip light-water,hidrocarburi halogenate,in unele cazuri chiar abur. Aceste ultime substante stingatoare asigura stingerea rapida a flacarilor,iar substanta de baza-spuma-realizeaza racirea si izolarea pe timp mai indelungat,inlaturand fenomenul de reaprindere si se diminueaza pericolul de explozie prezentat de norii de vapori sau gaze ce s-ar putea forma ca urmare a degajarii si acumularii in aer a unor mari cantitati de vapori inflamabili. Utilizarea la stingere a unor substante stingatoare complimentare si compatibile asigura o buna eficienta in interventiile la incendii.La incendiile mari generalizate se preconizeaza in ultimul timp folosirea spumei in amestec cu hidrocarburile halogenate. Rezervoarele prevazute de norme sunt echipate cu instalatii fixe sau semifixe de stingere cu spuma,precum si cu instalatii de racire cu apa. Locul principal in domeniul protectiei rezervoarelor cu produse petroliere revine spumei mecanice.

Ca metode de stingere a incendiilor de rezervoare cu produse petroliere se pot folosi:

1) Instalatii fixe de stingere a incendiilor cu spuma sau cu light-water.

2) Instalatii semifixe de stingere a incendiilor cu spuma sau cu light-water.

Rezervoarele prevazute cu instalatii specificate la punctele 1) si 2) sunt echipate si cu instalatii de racire.

3) Instalatii mobile formate din totalitatea masinilor speciale de stins incendii,utilajelor,aparatelor si accesoriilor care pot fi folosite la refularea spumei,pulberilor stingatoare si a apei asupra incendiului.

a.Instalatia fixa de stingere cu spuma curprinde: · sursa de alimentare cu apa; · surse de alimentare cu spumanti; aparate de dozare a consumului de spumant (preparare a solutiei spumante); · generatoare de spuma corespunzatoare ca numar si capacitate; retea de transport si distributie a substantei de stingere (conducte de solutie si conducte de spuma); capete de spuma prin care substanta de stingere este debitata si dirijata intr-un mod corespunzator in zona protejata; dispozitive de actionare de la distanta a diferitelor utilaje tehnologice (pompe,robinete sau clapete din instalatiile tehnologice etc.).

Tendinta moderna este de a realiza, pe cat posibil, constructii modulare monobloc,diferitele elemente componente ale instalatiilor fiind concepute astfel incat un aparat sau dispozitiv sa indeplineasca doua sau mai multe functiuni. Indiferent de tipul spumei,elementele specifice instalatiilor de spuma sunt: dozatoarele (amestecatoarele); generatoarele de spuma; capetele de spuma. Dimensionarea elementelor componente ale instalatiei de spuma se face in functie de urmatorii factori principali: ● intesitatea specifica de stingere ; ● aria libera a lichidului incendiat ; ● durata teoretica a interventiei ; ● parametrii de lucru (debitul, presiunea etc.),ai generatoarelor de spuma se prepara prin mai multe procedee.

REFERAT: Calcul forta taietoare REFERAT: Arcuri elicoidale

b. Instalatii semifixe cu spuma (chimica). La instalatiile din aceasta categorie, numai deversoarele, camerele, coloanele si partial conductele orizontale de spuma sunt montate fix, celelalte elemente sunt mobile.

Conductele fixe de spuma se prelungesc pana la cel putin 4 m in afara indiguirii si acolo se prevad cu dispozitive, racorduri fixe A si B pentru legarea utilajului mobil, de asemenea se prevede drum sau spatiu amenajat pentru accesul masinilor de pompieri, a celor cu care se transporta cantitatile suplimentare de praf unic si eventuale platforme de stationare a acestora. In caz de incendiu, punerea in functiune a instalatiilor de stingere cu spuma se face de catre personalul de interventie special instruit.

Ei trebuie sa aiba grija sa execute cu operativitate toate manevrele robinetelor prevazute la instalatie si sa alimenteze continuu instalatia cu spumant (praf unic), sa verifice calitatea spumei debitate, sa asigure functionarea corecta a instalatiei si sa repuna in stare de functionare dupa lichidarea incendiului. Instalatia de stingere cu spuma se pune in functiune la rezervorul incendiat si in caz de mare pericol si la rezervoarele invecinate insa numai pentru realizarea unui strat protector de spuma. La rezervoarele invecinate se vor pune obligatoriu in functiune instalatiile fixe de racire cu apa.

c. Instalatii mobile. Datorita diametrelor mari ale rezervoarelor cu produse petroliere (20 – 100) si inaltimii apreciabile a acestora (14 – 22 m), precum si a dimensiunilor cuvei de retentie, pentru introducerea spumei in zona incendiata este necesar sa se dispuna de masini si utilaje cu performante superioare de lucru. Din experimentarile efectuate in unele tari rezulta ca dupa ≈ 60 min apare cel mai mare pericol de propagare a incendiului la rezervorul vecin. Aceasta inseamna ca actiunea de stingere trebuie inceputa cel mai tarziu dupa 30 min de la izbucnirea incendiului, deoarece tinand seama de durata calculata de stingere de ≈ 15 min, se impune ca stingerea incendiului sa se termine inca inainte de a ajunge la factorul critic de timp. Prin urmare, pentru inceperea stingerii incendiului in rezervoare ste valabila relatia: Tmax = 30 min. De fapt, la rezervoarele cu capac flotant pentru a se evita o incalzire periculoasa a rezervorului vecin, in cazul actionarii cu mijloace, timpul maxim de incepere a racirii este de asemenea de 30 min. pentru stingerea incendiului in cuva de retentie a marilor rezervoare, timpul maxim de incepere a actiunii de stingere este considerat, de catre unii specialisti straini, egal cu 60 min. Aceasta ar fi si timpul negativ necesar de pregatire a fortelor si mijloacelor, precum si a unei actiuni eficiente de stingere a incendiului. La aceasta concluzie s-a ajuns avandu-se in vedere ca incendiile la cuva de retentie sunt mai reduse fata de incendiile de rezervoare, astfel de incendii producandu-se in urma unor deversari sau explozii ale rezervoarelor, apreciere justa, daca se are in vedere tendinta actuala de construire a rezervoarelor cu capac flotant sau cu pereti dubli, la care fenomenele amintite nu se produc sau daca au loc, acestea se intampla destul de rar. In ultima perioada de timp, pentru depozite de rezervoare se prevad si se folosesc pentru stingerea incendiilor tunuri de spuma si de apa de mare capacitate (debite peste 3000/min) amplasate pe reteaua de incendiu sau pe masini cu randament ridicat. Cu acestea, alimentate cu apa si spumant in mod continuu si manuite de personal bine instruit se pot stinge incendiile izbucnite in parcurile de rezervoare. Succesul in stingerea incendiilor izbucnite la rezervoarele de produse petroliere depinde, in mod deosebit de respectarea unor principii tactice de stingere si de modul cum este pregatit si condus atacul pentru stingerea incendiului.

Stingerea incendiilor

In caz de incendiu comandantul interventiei trebuie sa execute intr-un timp foarte scurt recunoasterea,consultandu-se cu specialistii obiectivului,respectandu-se pe timpul interventiei cu o serie de principii.

Recunoasterea

La recunoastere,in special cand instalatiile de stingere nu sunt in functiune,trebuie sa stabileasca urmatoarele:

1) Natura,cantitatea,nivelul lichidelor combustibile aflate in rezervoarele incendiate si in cele invecinate.

2) Tipul si starea rezervorului incendiat si a celor din apropiere.

3) Posibilitatea producerii exploziilor in rezervoarele incendiate si in cele invecinate.

4) Necesitatea si posibilitatea de transvazare a lichidelor combustibile din rezervoarele incendiate si din cuvele de retentie.

5) Existenta si starea digurilor in jurul rezervoarelor pentru productie si cele de avarie.

6) Posibilitatea pierderii si deversarii produselor negre (titei,pacura).

7) Timpul aproximativ cand se va produce debordarea,caracteristicile terenului si caile posibile de scurgere a lichidului incendiat.

8) Pericolul pentru imprejurimi, tinand seama de directia vantului si de influenta acestuia asupra stingerii incendiului.

9) Amploarea incendiului si prezenta fortelor si mijloacelor prevazute in planul de interventie pentru varianta respectiva,precum si necesarul de noi forte suplimentare.

10) Posibilitatile reale de alimentare cu apa.

11) Starea si eficienta instalatiilor de stingere si racire,precum si cantitatea de substante de spumant existente in obiectiv si posibilitatea aducerii lor rapide de la obiectivele vecine sau din depozite.

Principii tehnico-tactice

Pentru o buna reusita a interventiilor la stingerea incendiilor izbucnite la rezervoarele cu produse petroliere este necesar sa se tina seama de urmatoarele principii tactice:

1) Instalarea masinilor de incendiu conform planului de interventie.

2) Concentrarea rapida la locul actiunii fortelor si mijloacelor stabilite prin planul de interventie.

3) Punerea in functiune a instalatiilor de stingere si racire si de urmarirea eficacitatii acestora.

4) Inceperea atacului de spuma se va face numai dupa asigurarea fortelor si mijloacelor (calculate si de rezerva) necesare, realizandu-se continuitatea actiunii cu spuma de buna calitate pana la lichidarea completa a arderii, precum si un anumit timp dupa aceasta, stabilit de comandantul interventiei, pentru prevenirea reaprinderii produselor.

5) Pana la inceperea atacului de spuma se vor introduce in actiune jeturi de apa,care sa raceasca mantaua rezervorului incendiat si a celor direct periclitate (se pot folosi si fortele care sosesc la locul incendiului).

6) La incendierea mai multor rezervoare se stinge mai intai rezervorul situat in directia vantului, in acelasi timp se vor lua masuri pentru oprirea propagarii incendiului.

7) In cazul incendierii concomitente a rezervorului si a cuvei de retentie se stinge mai intai lichidul din cuva de retentie.

8) Asigurarea alimentarii neintrerupte cu apa si alte substante de stingere,refularea acestora la debite si presiuni,in raport cu natura lichidelor combustibile care ard.

9) Evacuarea din rezervoare a apei, acolo unde exista, cu ajutorul instalatiilor tehnologice si al canalizarii industriale.

10) Inceperea operatiilor de pompare a lichidului din rezervorul incendiat si rezervoarele vecine, se va executa numai dupa anuntarea comandantului interventiei. Pomparea titeiului si a tuturor produselor petroliere cu punctul de inflamabilitate mai redus de 28°C,din rezervoarele neincendiate,de regula, se interzice, deoarece in cursul acestei operatii se pot forma amestecuri explozive in interiorul rezervorului.

11) Asigurarea conditiilor optime de lucru grupei operative, a legaturilor si informarii operative pe tot timpul interventiei.

12) Organizarea simultan cu efectuarea recunoasterii a racirii rezervorului incendiat si a celor invecinate cu numarul necesar de jeturi, pentru suplimentarea corespunzatoare a instalatiilor fixe de racire. Punerea in functiune a instalatiilor fixe trebuie sa fie prima actiune in cadrul interventiei pentru stingerea incendiilor. Pentru racirea rezervoarelor se folosesc tevi cu ajutaje mari sau tunuri cu apa,care sa asigure bataia si debitul necesar. Rezervoarele se racesc continuu, inclusiv pe timpul atacului cu spuma si dupa aceasta pana la racirea completa a produsului. Protectia rezervoarelor vecine prin racire este necesar sa se asigure pe o distanta echivalenta cu diametrul a doua rezervoare. De asemenea se va urmari ca racirea rezervoarelor incendiate si a celor vecine,pe cat posibil, sa se faca uniform. La inceput, la rezervoarele care nu au instalatii fixe sau acestea nu functioneaza este indicat ca jetul compact sa nu atinga punctiform tabla de fier foarte incalzita a rezervoarelor neincendiate (supape de respiratie, guri de luat probe etc.). Se pot folosi jeturi compacte de apa, in continua miscare in jurul circumferintei rezervorului si in partea lui superioara,asigurandu-se o pelicula de apa care sa se scurga pe mantaua rezervorului de sus in jos.

13) Organizarea stingerii incendiilor pe sectoare cu misiuni de racire a rezervoarelor incendiate,protejarea rezervoarelor supuse actiunii radiatiei de caldura,pregatirea si executarea atacului pentru stingerea incendiului.

14) Protejarea la nevoie a matalelor (peretilor) si armaturilor rezervoarelor invecinate cu ajutorul prelatelor confectionate din azbest umezite si asigurarea securitatii personalului care executa aceasta operatie.

15) Stabilirea celor mai adecvate procedee si substante de stingere, in raport de fortele existente la dispozitie, caile de atac ale incendiului, natura produselor care ard si mijloacele de protectie ale personalului.

16) Evacuarea din rezervoare a apei, acolo unde exista, cu ajutorul instalatiei tehnologice.

17) Inceperea pomparii produselor petroliere din rezervorul incendiat si rezervoarele vecine,se va executa numai dupa anuntarea comandantului interventiei.

18) Incendiile de benzina se sting cu spuma grea,de titei cu spuma grea si medie,iar cele de motorina cu spuma sau apa pulverizata.Se poate folosi si apa usoara de tip light-water.

Atacul incendiului

Stingerea incendiilor la depozitele de produse combustibile, in special a celor declansate la rezervoarele de mare capacitate, datorita caracteristicilor de ardere deosebite-ardere violenta, degajari mari de caldura, fum si gaze toxice,posibilitatea de explozie,de fierbere si de deversare-impune o temeinica pregatire a actiunii de atac si de conducere a acestuia.

Atacul pentru stingerea incendiului se executa numai la ordinul si sub conducerea comandantului interventiei, care stabileste:

1) Concentrarea la locul incendiului si pregatirea pentru actiune a mijloacelor,substantelor de stingere si a rezervei stabilite prin calcul.

2) Numirea sefilor de sectoare si a personalului care participa la executarea atacului cu spuma.

3) Stabilirea si aducerea la cunostinta personalului de interventie, a semnalelor de incepere si oprire a debitarii spumei si de retragere in caz de pericol.

4) Efectuarea atacului pe directia vantului, concomitent cu toate mijloacele, neintrerupt si la intensitatea de refulare care sa asigure lichidarea incendiului; spuma se va debita in rezervorul care arde, pe peretii interiori ai acestuia, pentru a putea sa se scurga lin si sa acopere treptat oglinda lichidului incendiat. Dupa incetarea arderii, debitarea spumei se va continua » 5 – 10 min pentru prevenirea reaprinderii produselor,iar racirea peretilor rezervoarelor pana la aducerea produsului sub temperatura de aprindere. In cazul in care nu este posibil sa se aplaseze langa peretele rezervorului, sa se foloseasca tunuri cu spuma, debitarea acesteia realizandu-se cu ajutorul tevilor prelungitoare. La rezervoarele de peste 20000 m3, actiunea cu ajutorul tevilor prelungitoare de spuma (deversoare telescopice) manevrate manual nu este in general posibila. Exista si pe plan mondial utilaje cu tevi prelungitoare de spuma actionate mecanic, de fabricatie speciala, de exemplu montate pe sasiuri cu senile. Se pot folosi si autoscarile mecanice prevazute cu tevi speciale cu spuma se va executa dupa concetrarea mijloacelor de stingere necesare, asigurandu-se in acest timp racirea rezervorului incendiat si a celor vecine.Actiunea de lichidare a incendiului va incepe cu rezervorul aflat pe directia curentilor de aer dominanti, dupa care se va ataca rezervorul urmator. Stingerea simultana a incendiilor la mai multe rezervoare se poate realiza atunci cand se dispune de forte si mijloace suficiente. Cand nu sunt posibilitati de a se realiza stingerea incendiilor la un rezervor care are nivelul lichidului scazut, se vor lua masuri de evacuare a produsului in rezervoare de avarie. Pe timpul acestei operatii se mentine refularea spumei,se continua racirea cu apa a peretilor rezervorului pe traseul conductelor de transvazare a produsului.

Pentru stingerea incendiilor care se manifesta sub forma de torta se va actiona cu jeturi puternice de apa sau de gaze inerte, care au menirea sa rupa flacarile, sau se vor aplica plasturi (paturi de azbest,prelate umede,saci cu nisip etc.) pe deschiderile prin care ies vaporii de produse petroliere. In vederea opririi raspandirii lichidelor deversate peste marginea rezervoarelor incendiate se vor realiza santuri sau diguri de protectie si de ghidare a acestora. Succesul unui atac cu spuma depinde, intr-o mare masura de asigurarea continuitatii spumei, deci a necesarului de spumant, apa si masini, de buna pregatire a celor care manuiesc agregatele de producere a spumei, a soferilor si a intregului personal de interventie. Pentru stingerea eficienta a unui incendiu de produse petroliere este necesar ca in prealabil sa se elaboreze documente de interventie concrete si stiintifice, care verificate prin aplicatii sa duca la stapanirea cu precizie a oricarui amanunt din planul de interventie.

Succesul in actiunile de stingere a unor astfel de incendii rezida, inainte de toate, in folosirea eficienta a fortelor si mijloacelor cu care se intervine si in stapanirea perfecta a tehnicii stingerii cu mijloacele fixe si mobile.Comandantul interventiei trebuie sa se convinga personal ca se actioneaza cu o spuma de buna calitate si refulata de toate tevile stabilite. De asemenea, personalul din intreprindere trebuie sa fie bine instruit pentru a fi in stare sa localizeze un incendiu din faza initiala pentru inlaturarea avariilor. Fara indoiala ca la succesul atacului pentru stingerea incendiilor la rezervoarele cu produse petroliere, pe langa performantele masinilor, utilajelor si instalatiilor folosite, o contributie de seama urmeaza s-a aduca comandantul interventiei si ajutoarele lui,care trebuie sa aplice cu inventivitate principiile tactice specifice acestor categorii de incendii, precum si cele care sunt valabile pentru conducerea fortelor si mijloacelor de lupta contra incendiilor.

Particularitatile stingerii unor incendii de produse petroliere

Stingerea incendiilor in rezervoare

Stingerea produselor petroliere albe se poate realiza mai usor in cazul in care capacul rezervorului a fost smuls in intregime si aruncat intr-o parte. Pentru succesul stingerii prezinta importanta nivelul benzinei din rezervor. Daca nivelul benzinei este scazut apare pericolul deformarii rezervorului intr-un timp relativ scurt. In anumite cazuri, pe timp de iarna racirea abundenta a rezervoarelor vecine cu produse petroliere albe (benzina etc.) amplasate la distantele prevazute de norme, nu este intotdeauna eficienta. Este mai bine ca vaporii de benzina in exces sa iasa prin supapele de respiratie, decat sa condenseze, avand loc si aspiratia aerului in interiorul rezervorului, mai ales pe timp de iarna cand temperatura este scazuta. In nici un caznu trebuie sa se renunte complet la racirea rezervoarelor, deoarece produsul se poate incalzi, se formeaza in interior o presiune ridicata, care poate duce la neetanseitati la capac sau la fisurarea cusaturilor la tole.

Un fenomen invers poate sa apara la rezervoarele cu produse petroliere negre (motorina, pacura etc.). Aceste produse avand temperaturi de fierbere ridicate si limite scazute de explozie a vaporilor, apare necesitatea racirii abundente a rezervoarelor, inlaturandu-se astfel formarea unor amestecuri explozive. Comandantul interventiei este obligat sa tina seama de aceste particularitati chiar de la inceputul organizarii stingerii incendiului si sa prevada eventualele dificultati care ar putea sa apara in cazul in care capacul rezervorului sau parti din acesta ar cadea (scufunda) in lichid. In acest caz succesul in lichidarea incendiului se poate obtine prin realizarea unor deschideri in peretele rezervorului mai sus de nivelul arderii cu 50 – 100 cm si introducerea prin ele a unor tevi care sa refuleze spuma, sau prin ridicarea nivelului lichidului din rezervor prin pompare de apa sau produs din rezervoarele invecinate. Acest procedeu prezinta si un dezavantaj si anume prin deschiderile practicate aerul patrunde in interior, intensificand procesul de ardere si in consecinta se accelereaza deformarea peretelui rezervorului. Daca prin masurile luate,in cazul nivelului scazut de produs in rezervor, nu se reuseste lichidarea incendiului, atunci se va trece la golirea rezervorului prin conductele ramase nedeteriorate sau la folosirea altor conducte de transvazare care trebuie racite in permanenta. Daca nu este posibil, se va lasa produsul (reziduurile) sa arda, luandu-se masuri de protejare a rezervoarelor vecine si a celui incendiat prin racire cu apa.

Deoarece incendiile de produse negre se caracterizeaza prin fenomene de fierbere si eruptie, comandantul interventiei, in afara organizarii racirii rezervorului aprins si celor vecine, precum si a pregatirii atacului cu spuma va lua masuri si de supraveghere continua a pozitiei frontului undei termice in masa produsului petrolier si a existentei apei pe fundul rezervorului. Titeiul brut este cel mai expus la fierbere si eruptie. La arderea lui, inca in cursul primei ore se poate produce fierberea si revarsarea lichidului peste marginea rezervorului, daca nivelul de titei in rezervor este ridicat. Existenta picaturilor de apa in stare de suspensie in titei ca si patrunderea apei pe timpul racirii contribuie la producerea fenomenului amintit mai inainte. Apa in stare de suspensie, la incalzirea produsului petrolier are proprietatea de a se separa si a acumula pe fund. Comandantul interventiei trebuie sa calculeze cu precizie timpul cand este posibila eruptia (aruncarea) produsului, in cazul in care frontul undei termice va ajunge la nivelul apei de la fundul rezervorului. In cazul aparitiei unor semne de modificare a procesului de ardere (cresterea vizibila a inaltimii si aparitia unui zgomot caracteristic), precum si revarsarea lichidului aprins peste marginea rezervorului este necesar ca pe partea ferita de vant, mijloacele de interventie transportabile si rezervoarele sa se aduca in pozitii sigure, fara a se opri refularea spumei si racirea peretilor rezervorului incendiat si a celor vecine.

Stingerea tortelor aprinse la rezervoarele etansate

Tortele deasupra supapelor de respiratie si flacarilor aparute la neetanseitatile cu suprafata mica se pot lichida cu succes prin folosirea jeturilor de apa si abur, a paturilor, prelatelor, panzelor de azbest si a sacilor de nisip. In cazul deschiderilor mai mari, incendiul poate fi lichidat prin actiunea combinata a jeturilor de apa compacte si pulverizata sau a aplicarii unor „plasturi” de anumite dimensiuni din patura sau prelata de incendiu, folosind si jeturi de apa care sa reteze forta. Se mai poate folosi si actiunea combinata a jeturilor de apa si abur in locul de ardere a vaporilor si introducerea aburului in spatiul de gaze al rezervorului.

Calculul substantelor de stingere si de racire

Rezervorul trebuie racit in intregul perimetru, luandu-se in calcul debitul de 0,5 l/s apa la 1 m lungime a circumferintei, iar pentru rezervoarele vecine 0,2 l/s pe jumatate din lungimea circumferintei rezervorului, adica pe partea expusa catre incendiu. Daca rezervorul se afla in zona actiunii temperaturii ridicate a focarului de ardere din cuva de retentie si in caz de producere a unor defectiuni la rezervor sau conducte, se recomanda ca intensitatea de racire a peretilor rezervorului sa se mareasca pana la 1 l/s ∙ m. Pentru asigurarea racirii rezervoarelor cu tevi manuale valorile specificate sunt orientative. In practica, in anumite situatii este nevoie de un debit mai mare. La racirea unui rezervor incendiat trebuie sa se foloseasca cel putin dpua tevi tip B. Racirea rezervoarelor situate la o distanta egala cu doua sau mai multe diametre de la rezervorul incendiat nu estenecesara.

Rezervoarele se racesc in mod continuu, inclusiv in timpul atacului cu spuma, precum si dupa reusita acestuia, pana la racirea completa a produsului petrolier respectiv. Intensitatea de refulare a spumei chimice (coeficient de infoiere ≈ 5) pentru stingerea incendiilor de produse petroliere in rezervoare, cu temperatura de inflamabilitate de 28oC si mai putin, se ia de regula, 0,75 l/s ∙ m, pentru cele cu temperatura de inflamabilitate intre 28 si 45oC de 0,5 l/s ∙ m2, iar pentru care depasesc 45oC de 0,3 l/s ∙ m2. La folosirea spumei cu coeficient mare de infoiere, intensitatea de refulare trebuie sa gie de 0,08 l/s ∙ m2 suprafata incendiata pentru lichide cu temperatura de inflamabilitate de 28oC si mai putin de 0,05 l/s ∙ m2 pentru titei si produse petroliere cu temperatura de inflamabilitate peste 28oC.

2. Prevenirea incendiilor la depozitele de produse petroliere

2.1. Depozitarea produselor lichide inflamabile

Pericolul de incendiu.

Posibilitatea formarii amestecurilor explozive in rezervoarele de produse petroliere este determinata de existenta in interiorul rezervorului a unui spatiu de vapori de produs si aer la suprafata lichidului. Concentratia vaporilor in spatiu de deasupra lichidului este in functie de temperatura initiala de fierbere a produsului si de conditiile climatice. La cresterea temperaturii in rezervor se produce o crestere a presiunii in spatiul de vapori, ca urmare a vaporizarii unei cantitati suplimentare de produs. In conditii egale de temperatura, presiunea in spatiul de vapori si deci concentratia vaporilor este mai mare in cazul depozitarii unor produse cu punct de fierbere scazut. Din aceasta cauza produse petroliere volatile, cum sunt: pentan, hexan, heptan, izo-octan se depoziteaza in rezervoare la o oarecare suprapresiune (peste 200 mm H2O), in timp ce produsele greu volatile, ca petrolul lampant, motorina si uleiurile pot fi depozitate in rezervoare avand comunicatie libera cu atmosfera. Variatiile de temperatura ale aerului inconjurator in cursul unei zile produc variatii ale temperaturii si presiunii amestecului de vapori si aer din spatiul gazos al rezervorului. Ziua, datorita incalzirii rezervorului si a produsului, cantitatea de vapori si deci presiunea in spatiul gazos creste si o parte din vapori si aer se evacueaza in atmosfera. In timpul noptii se observa fenomenul invers, temperatura aerului exterior si a produsului scade, o parte din vapori se condenseaza, presiunea in rezervor descreste, iar aerul din exterior intra in rezervor. Acest proces de schimb material intre spatiul gazos din interiorul rezervorului si atmosfera, datorita variatiilor de temperatura din timpul unei zile se numeste „respiratia mica'' a rezervorului. In timpul incarcarii unui rezervor, aerul din interior saturat cu vapori de produs petrolier este evacuat in atmosfera. La golirea rezervorului patrunde aer din exterior. si in acest caz are loc o respiratie, care, fiind de volum mai mare decat prima, poarta numele de „respiratia mare' a rezervorului. In timpul „respiratiei' rezervoarelor se pot forma amestecuri inflamabile in interiorul rezervoarelor si in exteriorul lor, ca urmare a evacuarii vaporilor de produs in aer. Desi presiunea din rezervor ar trebui sa fie egala cu presiunea de vapori a produsului la temperatura respectiva, s-a constatat ca vaporii de hidrocarburi din rezervoare nu sunt saturati decat la suprafata lichidului si ca, in practica, presiunea in rezervor nu este decat aproximativ jumatate din presiunea de vapori a produsului. Acest fenomen se explica prin faptul ca vaporii saturati de la suprafata lichidului, datorita densitatii mari, difuzeaza foarte incet in masa de vapori impiedicand evaporarea. Incalzirea datorita razelor solare, in special langa mantaua rezervorului, creeaza curenti de convectie, care antreneaza vaporii saturati de la suprafata lichidului favorizand evaporarea. Astfel, se explica de ce unui rezervor de benzina ii sunt necesare 48 h si chiar mai mult pentru a se satura spatiul de vapori pe vreme intunecata, in timp ce saturarea este atinsa in cateva ore pe vreme insorita.

Incetinirea vitezei de evaporare in rezervoare 343n1318d mareste pericolul de aprindere intrucat favorizeaza formarea amestecurilor inflamabile de vapori si aer. Intr-un rezervor cu benzina, daca spatiul de deasupra lichidului este saturat cu vapori, aprinderea de la o scanteie de origine electrostatica este neprobabila vara. Intrucat aceasta scanteie s-ar produce intr-o zona in care concentratia vaporilor de benzina este mai mare decat limita superioara de inflamabilitate a amestecului vapori-aer. Pericolul nu apare decat iarna, la temperaturi sub -15°C, cand concentratia vaporilor de benzina se afla in limitele de explozie. Ori, datorita faptului ca spatiul de vapori intr-un rezervor de benzina nu este saturat in partea superioara, aprinderea se poate produce chiar si vara, amestecul situandu-se in limitele de inflamabilitate.

Un pericol important la depozitarea produselor petroliere il constituie debordarea lichidului prin fierbere. In cazul in care produsul este format din componenti cu diferenta mare intre punctele de fierbere, ca de exemplu in cazul motorinei, in timpul incendiului fractiunile usoare se evapora, in timp ce fractiunile grele incalzite coboara la fundul rezervorului. Rezulta asa numita „unda de caldura' care poate atinge temperaturi de l50-260°C. Viteza ei este diferita dupa natura produsului. Daca exista un strat de apa la fundul rezervorului, unda de caldura provoaca vaporizarea lui. Vaporii formati ocupand un volum mare (1 l apa formeaza 1700 l vapori) are loc de cele mai multe ori debordarea produsului prin fierbere, ceea ce conduce la intensificarea focului si raspandirea lui. In timpul unui incendiu pot avea loc mai multe debordari succesive.

Debordarea este semnalata prin cresterea lungimii flacarilor care devin in acelasi timp mai luminoase. Inaintarea undei de caldura putand fi urmarita, se poate determina viteza ei si deci se poate prevedea momentul in care va avea loc debordarea produsului, putandu-se lua astfel masurile de securitate cum ar fi: evacuarea apei, coborarea nivelului produsului in rezervor, executarea de diguri, evacuarea muncitorilor etc. Atunci cand pentru stingerea unor produse care provoaca unda de caldura se proiecteaza apa sau spuma, se poate forma in straturile superioare o emulsie insotita de producerea de vapori, ceea ce provoaca o debordare prin emulsie. O asemenea debordare poate fi provocata de ploaie. Ea este semnalata de zgomote specifice. Masurile de prevenire constati in racirea rezervorului si scoaterea unei parti din produsul depozitat.

Un pericol insemnat in parcurile de rezervoare din rafinarii il constituie rezervorul in care se colecteaza scurgerile de diferite produse din instalatii si de la spalarea rezervoarelor denumit „rezervor de slop'. Acesta poate sa contina in afara de apa, reziduuri petroliere, parafina si cantitati de hidrocarburi usoare care maresc pericolul de incendiu Astfel la o rafinarie din Rotterdam (Olanda) un incendiu de mari proportii a izbucnit la un rezervor de slop de 1500 m3. Serpentina de incalzire a rezervorului a incalzit stratul de apa de la fundul rezervorului. Dupa ce presiunea de vapori a apei a putut invinge stratul hidrostatic de hidrocarburi, s-a produs o debordare a produsului care s-a aprins de la o sursa oarecare.

Surse de aprindere.

Cauzele principale de aprindere a amestecurilor de vapori-aer din rezervoare sunt: * sarcini electrostatice; *descarcari atmosferice; * producerea accidentala de scantei electrice; *formarea sulfurii de fier. Se vor examina pe rand aceste cauze, aratandu-se masurile de inlaturare a lor.

Sarcini electrostatice

Acestea sunt inevitabile la miscarea lichidelor cu conductivitate scazuta, cum sunt produsele petroliere. Sarcinile si diferentele de potential produse sunt insa inofensive, cat timp lichidele se afla in recipiente metalice legate la pamant si lipsite de gaze. Zonele de lichid incarcate electrostatic se descarca prin lichid sau prin suprafata acestuia, cu atat mai repede, cu cat conductivitatea lor este mai mare si cu cat distanta fata de partile metalice legate la pamant este mai mica. In cursul operatiilor de pompare si transvazare a lichidelor, sarcinile electrostatice pozitive tind sa se acumuleze in conducte, iar sarcinile negative transportate de lichidul in miscare; tind sa se acumuleze in rezervor. Cu cat vitezele de curgere sunt mai mari, cu atat cresc posibilitatile de acumulare a sarcinilor. In general, la curgerea lichidelor inflamabile, vitezele ce depasesc 1 m/s trebuie considerate periculoase. La umplerea unui rezervor cu lichide incarcate electrostatic, purtatorii de sarcini electrice se aduna la suprafata lichidului. Daca rezervorul este legat la pamant, potentialul scade de la mijlocul rezervorului catre peretele acestuia. In cazul existentei, in rezervoare a unor obiecte straine care plutesc pe suprafata lichidului (indicatoare pentru masurarea nivelului, aparate pentru luat probe etc.) acestea joaca rolul de condensatoare, care acumuleaza pe suprafata lor sarcinile electrostatice. La contactul cu un conductor (peretii rezervorului, conducta, cablu metalic) se produce o descarcare electrica cu formare de scantei. De aceea, este o greseala de a se introduce in rezervor rigle de masurat nivelul, tevi suplimentare sau recipienti de metal pentru luat probe in timpul sau imediat dupa o operatie de umplere.

Pentru micsorarea pericolului de aprindere, fenomenul de incarcare electrostatica trebuie redus la minimum chiar la locul de formare al acestuia. Astfel se va evita scurgerea turbulenta a lichidelor in sectiunile inguste ale conductei. Turbulenta creste odata cu viteza de curgere si depinde mult de geometria curgerii. O importanta deosebita trebuie acordata orificiilor de iesire. La sistemele la care lichidul iese turbionar din orificiu, stropeste sau formeaza ceata, are loc o separare intensa a sarcinilor electrostatice in interiorul lichidului, ceea ce poate constitui un pericol. Chiar si in cazul lichidelor cu punct de inflamabilitate peste 55°C, cum este cazul carburantilor Diesel, aparitia sarcinilor electrostatice datorita stropirii si dispersarii acestor lichide poate duce la aprinderi.

Descarcari atmosferice

Acestea constituie o alta cauza de incendii la depozitarea produselor petroliere. Rezervoarele sunt in mod special predispuse de a fi lovite de trasnet datorita formei lor rotunjite, suprafetei exterioare mari si faptului ca ies in relief fata de solul inconjurator. La contactul direct al trasnetului, curentul de descarcare, ajungand pana la 80000 A, produce incalzirea partilor metalice ale rezervorului pana la topire, ceea ce provoaca aprinderea amestecului de vapori-aer din interior. Protectia rezervoarelor impotriva descarcarilor atmosferice se realizeaza cu instalatii de paratrasnet. Trebuie avut in vedere ca deasupra rezervoarelor de capacitate mare 5000-10000 m3, in timpul umplerii lor, se pot forma amestecuri explozive de vapori-aer pana la o inaltime de 3-5 m. De aceea, dispozitivul de protectie trebuie astfel executat, incat canalul trasnetului sa vina in contact cu instalatia de paratrasnet in afara sferei concentratiilor explozive. Producerea de scantei electrice constituie o sursa de aprindere a numeroase incendii. Aceste surse pot fi clasificate in doua grupe. Prima grupa se refera la incendii provocate de supraincarcarea conductorilor, prin formarea de scantei la instalatii prost montate sau datorita unor neglijente. In a doua grupa mai importanta figureaza incendii provocate de scurtcircuite sau legaturi la pamant cu defecte de izolatie. Formarea sulfurii de fier constituie de asemenea o sursa de inflamare si un numar apreciabil de explozii la rezervoare a putut fi atribuit cu certitudine acestei cauze. Sulfura de fier (SFe) rezulta in urma actiunii hidrogenului sulfurat asupra fierului. Ea se prezinta sub forma unui praf de culoare neagra sau bruna. Expusa la aer, sulfura de fier se oxideaza spontan. Aceasta oxidare degaja suficienta caldura pentru a inflama sulfura de fier, care este adusa in stare de incandescenta. Datorita acestei proprietati de a se aprinde in aer sulfura de fier a fost denumita sulfura piroforica. Procesul formarii sulfurii de fier este urmatorul: titeiul si materiile brute contin in diferite procente hidrogen sulfurat, care ataca tabla rezervoarelor si da sulfura de fier. Formarea sulfurii de fier in rezervoarele de produse finite este legata de prezenta apei. Exista in apa o bacterie anaeroba, care are proprietatea de a reduce sulfatii (prezenti in apa sau in noroiul de la fundul rezervorului) dand nastere la hidrogen sulfurat. Actiunea acestei bacterii este cu atat mai importanta, cu cat temperatura este mai ridicata. Multa vreme s-a crezut ca bacteriile reducatoare de sulfati nu se gasesc decat in apa de mare. In prezent se stie ca ele exista si in apa dulce. Sulfura de fier se formeaza atat pe tablele udate de lichid cat si pe cele neudate. Depozite importante de sulfura de fier se gasesc intotdeauna pe partile care nu sunt atinse niciodata de hidrocarburi, adica tabla capacului, partea superioara a mantalei rezervorului si pe piesele scheletului ce sustine capacul. Pentru indepartarea formarii sulfurii de fier se va elimina pe cat posibil apa din produs. Cum aceasta nu este posibil intotdeauna, se va controla ca apa care se evacueaza de la fundul rezervorului sa nu contina sulfuri si hidrogen sulfurat. Noroaiele acumulate la fundul rezervoarelor, care contin apa, sulfuri si bacterii reducatoare trebuie evacuate periodic (de exemplu, la fiecare 2-3 ani). In exploatarea curenta, pericolul inflamarii vaporilor de hidrocarburi in rezervoare este redus. Dimpotriva, pericolul este considerabil in timpul deschiderii rezervoarelor si aerarii lor. De aceea se va evita aerarea prin ventilatie naturala sau artificiala fara a se umezi suprafata interioara a rezervorului.

Masuri de securitate la depozitarea produselor petroliere

Pentru a evita scaparile de produse petroliere si raspandirea lor, care constituie principalul pericol de incendii si explozii, la depozitare se vor lua o serie de masuri :

Cuve de retentie.

Rezervoarele izolate sau grupurile de rezervoare se prevad cu cuve de retentie pentru a impiedica revarsarea produsului in cazuri de avarie sau incendiu. Inaltimea digului sau zidului de protectie, precum si spatiul din interiorul indiguirii se calculeaza astfel incat sa incapa in el intreaga capacitate de lichid din rezervoarele grupei respective sau a rezervorului izolat. Oglinda lichidului scurs trebuie sa fie cu 0,20 m sub inaltimea digului. In ultima vreme s-au realizat rezervoare avand spatiul colector sub forma unui spatiu inelar format din peretele rezervorului si o manta exterioara tot din otel. Folosirea acestui sistem prezinta pe langa un cost mai scazut urmatoarele avantaje:

se poate realiza scurtarea timpului de constructie, deoarece mantaua exterioara se poate realiza simultan cu constructia rezervorului;

necesita mai putin teren care trebuie amenajat special;

spatiul inelar mai mic atrage dupa sine cantitati mai mici de spuma in caz de incendiu;

in cazul supraincarcarii rezervorului, mantaua poate fi folosita pentru primirea produsului deversat;

spatiul inelar acoperit, datorita pernei de aer realizeaza o izolatie termica eficienta, care la produsele usor volatile, in cazul rezervoarelor cu capac fix, duce la scaderea pierderilor prin evaporare.

Aceasta constructie prezinta insa dezavantajul ca pentru evitarea unor concentratii periculoase de vapori-aer este necesara prevederea unor dispozitive de aerisire a spatiului inelar.

Stabilizarea titeiului si produselor.

Este recomandabil ca, inainte de depozitare, titeiul si benzinele usoare sa fie stabilizate pentru indepartarea gazelor si a produselor foarte volatile (metan, etan, propas si partial butan). Reducerea spatiului gazos este una din masurile principale impotriva scaparilor de produse datorita celor doua tipuri de „respiratii. Aceasta se realizeaza prin urmatoarele metode :

a) Depozitarea indelungata a produselor petroliere numai in rezervoare umplute in intregime.

b) Pastrarea produselor petroliere pe o perna de apa de inaltime variabila. La evacuarea produsului, se introduce apa in rezervor, iar la incarcare se evacueaza apa, astfel incat nivelul superior al produsului petrolier in rezervor ramane constant. Acest procedeu nu a capatat o larga folosire din cauza unor neajunsuri si anume: consum mare de energie, pericol de introducere a apei in produs, pericol de inghetare a apei in timpul iernii etc.

c) Izolarea spatiului gazos al rezervorului de oglinda lichidului, prin acoperirea suprafetei acestuia cu un strat de spuma, care sa nu permita evaporarea produsului petrolier si saturarea spatiului gazos cu vapori. Greutatea consta in producerea unei spume cat mai stabile.

d) Folosirea unor rezervoare de constructie speciala dintre care amintim:

Rezervoare „picatura de apa'. Forma acestor rezervoare reprezinta o picatura de lichid ce sta pe o suprafata plana sub actiunea fortelor de tensiune superficiala (fig.1). Ele se folosesc in special pentru produse volatile, in cazul depozitari indelungate, find calculate la presiuni pana la 2 at si vid de 600 mm H2O. Acest tip de rezervor asigura micsorarea pierderilor „respiratiei mici'.

Fig. 1. Rezervor „picatura' de apa' :

1- mantaua rezervorului;

2- fund;

3–nervuri de sustinere;

4 - placa inelara;

5- pat de nisip;

6 - ferme.

b) Rezervoare cu capac plutitor. Pentru a reduce pierderile de produse volatile in timpul „respiratiei mari si mici' se folosesc rezervoare al caror capac pluteste pe suprafata lichidului depozitat, coborandu-se si ridicandu-se odata cu acesta.

In figura 2 este reprezentat un rezervor cu capac plutitor. Spatiul inelar dintre marginea capacului si peretele rezervorului se etanseaza cu ajutorul unei constructii speciale. Drept material de etansare se foloseste tesatura de azbest cu plasa de sarma pentru rezistenta si imbibata cu tiocol pentru a rezista la actiunea vaporilor de produse petroliere.

Rezervoarele cu capac plutitor nu au spatiu gazos deasupra lichidului, cu exceptia unui spatiu mic din zona inchizatorului, care fiind insa constant la orice pozitie a capacului nu reprezinta o sursa de pierderi prin „respiratie'. Desi mai costisitoare decat rezervoarele obisnuite, diferenta de cost se amortizeaza datorita reducerii pierderilor de produse volatile. Aceste rezervoare sunt foarte utile atunci cand se fac operatii dese de incarcare si descarcare (rezervoare curente), deoarece se reduc pierderile datorita „respiratiei mari'.

Rezervoarele cu capac plutitor au neajunsul ca deasupra capacului in spatiul cilindric, se pot acumula vapori de produse petroliere, in cazul unei etansari necorespunzatoare, ceea ce prezinta pericol de incendiu. Un alt neajuns este ca in regiunile cu ninsori abundente, pentru a evita acumularea zapezii trebuie constituit un acoperis exterior, ceea ce scumpeste constructia.

Acest tip de rezervor a capatat o larga raspandire in ultimii ani. El nu se recomanda pentru depozitarea produselor foarte volatile izooctan, benzine de aviatie) din cauza imposibilitatii de a se asigura o inchidere absolut etansa a spatiului inelar.

c) Rezervoare cu capac „respirator'. Capacul acestor rezervoare consta dintr-o membrana de otel elastic cu grosime de 2-3 mm. Cand rezervorul este gol, partea de mijloc a capacului, sub propria greutate, coboara si se sprijina pe suporti (fig. 3). La umplerea rezervorului sau la cresterea presiunii, capacul se ridica si volumul rezervorului creste. Variatiile de volum reprezinta 3-5%, ceea ce este pe deplin, suficient pentru lichidarea totala a „respiratiei mici' a rezervorului.

fig.3.Schema rezervorului cu capac „respirator”

d) Rezervoarele gazometrice cu capacul construit sub forma unui clopot (fig.4). La cresterea presiunii in rezervor clopotul se ridica. Etansarea spatiului inelar dintre peretii clopotului si ai rezervorului se realizeaza ou ajutorul unei inchideri hidraulice. Lichidul de etansare a inchiderii hidraulice este un produs petrolier cu punct de congelare scazut. Pentru a nu permite patrunderea diferitelor obiecte si a precipitatiilor atmosferice, el este aparat de o manta exterioara. Pozitia corecta a clopotului se realizeaza cu ajutorul unor dispozitive de ghidare.

Acest tip de rezervor asigura lichidarea totala a „respiratiei mici'. El se comporta foarte bine in exploatare si se foloseste in special pentru depozitarea indelungata a produselor petroliere. Micsorarea amplitudinii variatiilor de temperatura, care se realizeaza prin urmatoarele metode :

1) Vopsirea suprafetei exterioare a rezervorului in culori deschise, ce reflecta razele solare. Eficacitatea acestui imijloc de protectie a rezervorului impotriva incalzirii datorita radiatiilor solare rezulta din datele de mai jos, care reprezinta pierderile anuale de produse    volatile, in %, in functie de culoarea vopselei :

vopsea de aluminiu : 0,83

cenusie                   : 0,99

Fig. 4. Rezervor gazometru.

a-vedere generala; b-detaliu de inchidere; 1-mantaua rezervorului; 2-inchidere hidraulica; 3-peretele capacului ; 4-capac; 5-balustrada; 6-stalpi de sustinere a capacului; 7-scara de acces; 8- aparatoare; 9-cornier de intarire.

Izolarea termica a capacului rezervorului cu materiale izolatoare; sarcina suplimentara pe capac datorita izolarii nu trebuie sa depaseasca 20-23 kgf/m2.

Ecranarea rezervoarelor prin plantarea in apropierea lor a unor pomi cu frunza deasa sau prin amenajarea unor constructii speciale pentru reflectarea razelor solare. Stropirea capacului rezervorului cu apa pulverizata. In cazul rezervoarelor cu capac plat, prevazute cu o bordura, se realizeaza un strat de apa uniform pe toata suprafata capacului, care reduce pierderile de produs prin evaporare.

Depozitarea produselor sub presiune

Prin acest sistem se reduc aproape complet pierderile datorita respiratiei mici si partial cele provenite din „respiratia mare'. Presiunea optima se alege in functie de proprietatile fizice ale produsului si de conditiile mediu lui, in rezervoarele sferice si sferoide presiunea poate atinge valori de 200-300 mm H2O.

Captarea vaporilor

Pentru captarea vaporilor de produse petroliere din rezervoare cu capac fix se folosesc rezervoare cu capac „respirator', rezervoare gazometru, baloane sau absorbere. In acest scop se leaga conductele de aerisire de la mai multe rezervoare pentru produse de acelasi fel intr-o retea colectoare. Legarea spatiului gazos al rezervoarelor asigura un schimb reciproc de gaze si o izolare perfecta fata de mediul exterior. Vaporii de produs petrolier trec din rezervorul care este in incarcare in rezervorul ce se descarca, ceea ce permite sa se reduca considerabil pierderile. Pentru cazurile in care nu exista o sincronizare a operatiilor de incarcare si descarcare, ceea ce duce la aparitia unui excedent de vapori sau a unui minus, in reteaua, de gaz se cupleaza un rezervor gazometru. Acest sistem foarte eficient este una din masurile principale pentru reducerea pierderilor de produse volatile datorita ambelor tipuri de „respiratii'.

Uneori pentru captarea vaporilor se folosesc rezervoare cu pereti elastici, sub forma unor baloane in care se aduna vaporii de la mai multe rezervoare. Aceste rezervoare-balon au diametru mare cu fund si capac rigid din tabla de 2 mm. Corpul se confectioneaza din tesatura de bumbac impregnata cu o substanta rezistenta fata de produsele petroliere. La umplerea lor ou vapori de produs petrolier, capacul se ridica de la 2,00 pana la 4,50 m. Supape de siguranta mentin in interiorul balonului presiunea de 20-300 mm H2O.

Deseori pentru captarea vaporilor de la rezervoare se folosesc absorbere, al caror principiu de functionare consta in absorbtia vaporilor in absorbanti speciali. Drept absorbanti se pot folosi petrol lampant, uleiuri etc. In absorbere nu se retine intreaga cantitate de vapori (acesta ar necesita absorbere de dimensiuni mari), dar se micsoreaza scaparile de produse volatile datorita „respiratiei mici' cu circa 40%. Pentru scurgerea vaporilor produselor petroliere se folosesc si instalatii de adsorbtie cu carbune activ.

Exploatarea rationala

Pentru a micsora scaparile de vapori si a reduce pericolul de incendiu se pot lua si o serie de masuri organizatorice si anume :

Verificarea zilnica a etanseitatii rezervoarelor

Reducerea la minimum a numarului de operatii de incarcare si descarcare, ceea ce micsoareaza pierderile datorita „respiratiei mari'. Incarcarea produsului in rezervoare sa se faca pe cat posibil noaptea, la o temperatura cat mai scazuta, iar descarcarea ziua.

Echiparea rezervoarelor cu echipamentul necesar unei exploatari lipsite de pericol si anume :

1) Clapeta de retinere pentru a impiedica deversarea produsului din rezervor in cazul deteriorarii conductelor. Mecanismul de actionare a clapetei se monteaza la partea inferioara a rezervorului.

2)Supapa de respiratie, in cazul rezervoarelor cu capac fix, care asigura automat comunicatia spatiului gazos al rezervorului cu atmosfera la variatiile de presiune datorita temperaturii sau la operatiile de incarcare si golire a rezervorului. Supapa consta dintr-o cutie cu doua clapete : una din clapele se deschide la cresterea presiunii in spatiul gazos si asigura evacuarea gazelor in atmosfera, iar cealalta se deschide in cazul formarii unei depresiuni si permite intrarea aerului in rezervor. Cele doua clapete se deschid la o suprapresiune de 100-200 mm H2O, respectiv la o depresiune de 50-100 mm H2O.

Supapele de respiratie se monteaza pe aceeasi conducta cu opritoarele de flacari.

3)Supapa de siguranta hidraulica (fig.5) limiteaza marirea suprapresiunii sau a depresiunii din spatiul gazos al rezervorului, in cazul nefunctionarii supapei de respiratie.

Drept lichid de etansare se foloseste o fractie greu volatila, de obicei ulei mineral cu greutatea specifica 0,86-0,88 si temperatura de congelare -20°C. La cresterea presiunii in rezervor, uleiul din spatiul inelar A este impins in spatiul B. Cand uleiul coboara sub marginea crestata a despartituri, amestecul vapori-aer din rezervor trece sub forma de bule prin stratul de ulei, iesind in atmosfera. In cazul presiunii scazute, fenomenul se petrece invers.

Fig.5.Supapa de siguranta hidraulica: 1-slut central; 2- flansa;

3-corp;4-spatiu inelar; 5-capacul supapei ; 6-plasa de sarma; 7-perete despartitor; 8-tija pentru nivel;9—bulon; 10-dop de scurgere.

4) Opritorul de flacari serveste la protectia spatiului gazos al rezervorului de patrunderea flacarii prin supapele de respiratie. Opritorul de flacari consta dintr-un corp turnat, avand in interior un pachet de placi metalice, alternand unele ondulate cu altele netede fig.6. Placile se confectioneaza dintr-un metal anticoroziv (otel inoxidabil etc).

Distanta dintre placi este de regula de 1 mm. Exista si alte tipuri de opritoare de flacari cu plase de sarma cu ochiuri mici denumite site Davy sau cu umplutura de pietris. Cele cu plasa de sarma prezinta dezavantajul unei rezistente mecanice insuficiente, iar cele cu pietris au neajunsul infundarii lor usoare, posibilitatilor grele de curatire si uzurii premature a armaturilor.

Principiul de functionare al opritoarelor de flacara consta in faptul ca flacara trecand prin sistemul de canale de sectiune mica este dispersata ; suprafata de contact a flacarii marindu-se creste schimbul de caldura cu peretii canalelor si flacara se stinge.

Fig.6. Opritor de flacara :

1-corp turnat; 2-flansa; 3- fascicule din placi metalice ondulate; 4- capace.

In cursul exploatarii, opritoarele de flacari se vor controla cel putin odata pe luna, verificandu-se starea de curatenie a pachetelor cu placi metalice si asezarea corecta a placilor. Pachetele imbacsite cu praf se curata, iar placile defecte se inlocuiesc.

2.2. Depozitarea gazelor lichefiate

In functie de natura gazului, depozitarea gazelor lichefiate se face sub presiune la temperatura ambianta sau la presiunea atmosferica si la temperaturi scazute.

Anumite gaze cum sunt: etanul, etilena, gazul natural, metanul nu pot fi depozitate in stare lichefiata la temperatura ambianta, intrucat temperatura critica a acestor gaze este inferioara temperaturii ambiante. Ele nu se pot depozita decat la temperaturi scazute si la presiuni oare pot varia de la presiunea atmosfericapana la presiunea corespunzatoare temperaturii admisibile (sub temperatura critica). Asemenea rezervoare se numesc rezervoare criogenice. Astfel, etilena poate fi depozitata la presiunea atmosferica si temperatura de -104°C (corespunzatoare temperaturii de fierbere la presiunea atmosferica) sau la presiunea, de exemplu, de 9 at si temperatura de -53°C corespunzatoare acestei presiuni.

Gaze lichefiate ca: propanul, propilena, butanul, butilena, butadiena sau amestecurile de aceste hidrocarburi se depoziteaza de regula in rezervoare de presiune. Presiunea variaza in functie de natura gazului de la 6 at pana la 20 at. si aceste gaze lichefiate pot fi depozitate in rezervoare criogenice la presiune atmosferica, in acest caz, scaparile de gaze sunt considerabil reduse, ceea ce micsoreaza pericolul de incendiu si explozie.

Intr-o situatie deosebita se gasesc unele produse ca: gazolina, izoprenul, izopentanul si in general fractia C5, care sunt la limita dintre lichide foarte volatile si gaze lichefiate. Din cauza volatilitatii lor ridicate, la depozitarea in rezervoare atmosferice obisnuite, in timpul verii, se pierd cantitati mari de produs. In afara de aceasta, iesirea in atmosfera a unor cantitati mari de vapori inflamabili constituie un pericol important de incendiu.

La depozitarea in rezervoare fara comunicare cu atmosfera trebuie avut in vedere ca in timpul verii aceste hidrocarburi dezvolta o suprapresiune in rezervoare. Din contra in timpul iernii, la temperaturi scazute presiunea lor de vapori scade sub cea atmosferica, astfel incat in spatiul inchis al rezervorului se produce vacuum, care poate conduce la ,,burdusirea' rezervorului. Din aceasta cauza, multa vreme aceste produse erau depozitate in rezervoare de presiune, sferice sau cilindrice, ceea ce constituia o solutie costisitoare.

In prezent, pentru depozitarea hidrocarburilor din fractia C5 se folosesc rezervoare cilindrice, fara presiune. Pentru a nu avea pierderi de produs se recomanda depozitarea in anumite conditii.

Vara, produsul este racit la intrarea in rezervor la temperatura de 15°C 'qu apa racita de 5°C. Rezervorul este izolat pentru a micsora incalzirea produsului din exterior. Vaporii care se formeaza la o depozitare indelungata sunt condensati cu sola de -15°C, iar lichidul se intoarce in rezervor. Se prevede si posibilitatea racirii produsului prin recirculare cu pompa in aceleasi racitoare cu apa de +5°C. Cand presiunea creste totusi peste o anumita limita (200 mm H2O), un regulator de presiune deschide iesirea spre atmosfera. La scaderea presiunii sub cea atmosferica (vacuum de 50 mm H2O), acelasi regulator deschide intrarea azotului, evitandu-se astfel patrunderea aerului. Pentru protectia rezervorului de distrugere se prevad doua supape hidraulice: una pentru evacuarea vaporilor in atmosfera la cresterea presiunii peste limita admisibila si una pentru intrarea aerului cand presiunea scade sub limita minima admisa. Pe conductele de aerisire de pe rezervor si supapele hidraulice se prevad opritoare de flacari.

Fig.7. Schema conductelor la rezervorul sferic pentru gaze lichefiate.

Rezervoare de presiune

Pentru depozitarea gazelor lichefiate sub presiune se folosesc rezervoare sferice sau, pentru capacitati mici, rezervoare cilindrice orizontale. Rezervoarele cilindrice pot fi supraterane sau ingropate.

In cazul rezervoarelor supraterane ele trebuie protejate de incalzirea datorita razelor solare, prin izolare termica sau parasolare. Cum presiunea din interior este variabila functie de temperatura mediului ambiant, pentru a impiedica cresterea temperaturii si presiunii, in timpul verii rezervoarele se stropesc ou apa in partea lor superioara, cu ajutorul unei tevi prevazuta cu ajutaje. Debitul de stropire este de circa 0,10 m3/m2h. Pentru a nu introduce cantitati mari de apa in spatiul de sub rezervor se prevede un jgheab de colectare a apei putin sub ecuatorul sferei sau generatoarea rezervorului cilindric.

In anul 1966 la rafinaria de la Feysin (Franta) a avut loc o catastrofa, care a cauzat mari pagube materiale. Cauza acestei catastrofe a fost scurgerea unor cantitati mari de gaze lichefiate din partea inferioara a unui rezervor sferic de propan, in timpul interventiei la armaturi. Gazele scurse s-au aprins cu explozie. Focul de sub rezervor a dus la deformarea acestuia urmata de ruperea si rasturnarea lui.

O sursa importanta de pericol pot prezenta ventilele de golire a apei din rezervor in cazul in care la evacuarea apei ies gaze lichefiate, la o umiditate ridicata a aerului exterior, ele produc o inghetare a racordului datorita evaporarii lor prin destindere, nepermitand astfel inchiderea ventilului. Iesirea unei cantitati mari de gaze poate duce la catastrofa. Pentru a preveni astfel de accidente se recomanda prevederea pe conducta de evacuare a apei a doua ventile, separate intre ele printr-un tronson de conducta,, astiel ineit, la infiuinidarea unuia, celalalt sa ramana in stare de functionare. Conducta de evacuare a apei trebuie .amplasata lateral si nu su'b rezervor, iar diametrul sa nu depaseasca 25 mm.

Pentru prevenirea unor scapari de gaze la imbinarile cu flanse, acestea trebuie executate astfel, incat garnitura sa nu poata fi impinsa de la locul ei, ca de exemplu la flansele cu prag si adancitura, sau sa se foloseasca garnituri speciale (armate cu metal). Aceasta se impune mai ales in cazul gazelor lichefiate ce se depoziteaza la presiuni de 16 at si mai mari. In cazul rezervoarelor de C4, o asemenea masura nu este absolut necesara.

Rezervoare criogenice

Pentru depozitarea gazelor lichefiate la presiunea atmosferica si temperaturi scazute se folosesc in general rezervoare cilindrice cu pereti dubli. Ca material de constructie rezistent la temperaturi scazute se utilizeaza otelul cu continut de 9% nichel. Pentru reducerea la maximum a pierderilor de frig, intre cei doi pereti se introduce un material cu proprietati izolatoare bune, de obicei perlita. Stratul izolator trebuie mentinut sub o usoara presiune de gaz de protectie uscat, de obicei azot, pentru a impiedica patrunderea umiditatii din aerul exterior in timpul „respiratiei' spatiului inelar umplut cu izolatie, in prezenta umiditatii, izolatia isi pierde proprietatile izolatoare, in cazul in care se foloseste azot drept gaz de protectie, chiar scurgeri mici din rezervorul interior pot fi usor detectate prin analizarea azotului care se evacueaza din spatiul inelar in timpul „respiratiei'. Pentru a nu se pierde azotul, acesta este depozitat intr-un vas „respirator'. La cresterea presiunii in spatiul inelar, azotul este trimis in vasul „respirator', iar la scaderea presiunii, intra din vasul „respirator' in spatiul inelar al rezervorului. Vasul „respirator' se prevede cu o membrana elastica.

De o importanta capitala pentru securitatea unui rezervor criogenic este constructia acoperisului. Solutia cea mai simpla si mai. des folosita datorita pretului scazut este cu acoperisul rezervorului interior suspendat. Deoarece la acest tip de constructie etansarea mantalei interioare nu este posibila, in timpul variatiilor de: temperatura, presiunea gazului ajunge la stratul de izolatie. In acest caz, chiar vaporii gazului lichefiat servesc drept gaz de protectie pentru stratul de izolatie.

Mai sigure in exploatare, dar mai costisitoare sunt rezervoarele cu pereti dubli la care mantaua interioara cat si cea exterioara sunt inchise si spatiul inelar cu izolatie dintre cele doua rezervoare formeaza un sistem separat. in acest caz stratul de izolatie trebuie sa „respire' odata cu unul din rezervoare, pentru a putea prelua schimbarile de volum. Pentru aceasta stratul de izolatie de langa rezervorul interior se executa dintr-un material elastic.

Rezervoarele criogenice sunt echipate cu instalatii anexe pentru evaporarea gazului lichefiat si comprimarea vaporilor care se formeaza, ca urmare a pierderilor de frig prin izolatie. Volumele de gaz lichefiat in aceste instalatii sunt insa comparativ foarte mici, astfel incat sunt valabile masurile generale de prevenirea incendiilor si exploziilor aratate la gazele lichefiate.

Aceste rezervoare se construiesc pentru capacitati pana la 50000 m3 si chiar mai mari.

2.3. Rampe de incarcare - descarcare

Rampe de cale ferata

Incarcarea si descarcarea produselor petroliere din vagoane cisterna de cale ferata reprezinta una din operatiile cu grad ridicat de pericol. Amestecuri inflamabile pot lua nastere atat in interiorul cisternelor, cu ocazia umplerii si golirii lor, cat si in jurul cisternelor, in gropi, canale si camine de canalizare.

Incendiile la rampele de incarcare - descarcare se manifesta cu mare forta si rapiditate. Temperaturile ridicate care se dezvolta in timpul unui incendiu provoaca arderea garniturilor de la imbinarile cu flanse, ceea ce conduce la scurgeri suplimentare de produse ce alimenteaza incendiul. De asemenea, temperaturile ridicate deformeaza constructiile metalice ale rampei, ceea ce provoaca ruperea conductelor.

Sursele de aprindere cele mai caracteristice sunt : * scanteile produse prin lovirea unor obiecte metalice de peretii cisternei in timpul umplerii;

* electricitatea statica datorita frecarii in conducte; * descarcarile atmosferice;

* scanteile produse de locomotive etc.

In timpul incarcarii produselor petroliere lichide in cisterne au loc scapari intense de vapori inflamabili la guria cisternei. Scaparile sunt deosebit de mari atunci cand umplerea nu se face sub un strat de lichid. Pentru a se reduce scaparile de vapori, la produsele volatile se recomanda ca umplerea sa se faca in sistem etans (printr-un racord prevazut in capacul gurii de vizitare), iar spatiul gazos al cisternei sa fie legat printr-o conducta cu spatiul gazos din rezervorului din care se face incarcarea. Aceasta masura, care se foloseste in mod curent la incarcarea gazelor lichefiate pentru egalizarea presiunii, permite intoarcerea vaporilor de produs petrolier in rezervor, in loc sa iasa in atmosfera.

La incarcarea cisternelor cu produs se va avea grija sa se lase un spatiu de vapori deasupra lichidului, care sa permita dilatarea produsului la variatiile de temperatura in timpul transportului.

Conductele de incarcare si golire a cisternelor trebuie prevazute cu ventile de inchidere pentru cazuri de avarie, situate la 15-20 m distanta de rampa. Pentru a evita formarea scanteilor, furtunurile de incarcare se prevad cu racorduri din metale neferoase.

Capacele gurilor de incarcare a cisternelor se vor inchide cu grija, fara a le tranti. Dupa introducerea furtunului, gura cisternei se va acoperi cu o husa din prelata, pentru a impiedica iesirea vaporilor si imprastierea lor pe o raza mare.

Rampele de incarcare se amplaseaza la distantele cerute de normele de paza contra incendiilor. Terenul din jurul rampelor va fi curatit de ierburi, buruieni sau plante, care uscandu-se, favorizeaza producerea si propagarea unui incendiu, in cazul aruncarii neglijente a resturilor de tigari si chibrituri aprinse.

La manevrarea vagoanelor cisterna pentru incarcare sau descarcare se vor lua anumite masuri. Vagoanele vor fi impinse pe linie pana in dreptul gurilor de incarcare, iar locomotiva de manevra, fie ca este cu abur sau cu motor Diesel, nu va trece niciodata prin dreptul rampei. Distanta minima la care o locomotiva se poate apropia de rampa este de 30 m, in care scop se vor folosi la impins 2-3 vagoane tampon.

In cazul rampelor de incarcare-descarcare gaze lichefiate, pentru tragerea vagoanelor cisterna in dreptul gurilor de incarcare se vor folosi cabestane. Dispozitivul de antrenare a cablului, precum si rotile dintate ale angrenajului trebuie sa fie din materiale care nu produc scantei.

Circulatia locomotivelor cu abur in zona depozitului se va face cu gratarul inchis, iar cosul de tiraj va fi prevazut cu dispozitiv parascantei. Sub nici un motiv nu se vor folosi franele pe tamburii rotilor, intrucat frecarea sabotilor pe roti poate provoca scantei. Oprirea vapoanelor in dreptul gurii de incarcare se va face folosind saboti speciali in acest scop. Aceasta impune ca manevrarea vagoanelor cisterna pe linia rampei sa se faca cu viteza mica, echivalenta cu mersul normal al unui om. In acest mod oprirea prin folosirea sabotilor de sina este asigurata.

Multi manevranti, din comoditate, arunca pietre, luate de pe terasamente, sub rotile vagoanelor. O asemenea practica, pe langa faptul ca poate provoca scantei, duce in multe cazuri la accidente. La manevrarea vagoanelor se vor lua masuri ca lovirea tampoanelor dintre vagoane sa fie evitata sau sa se faca usor, pentru a nu produce scantei.

La trecerea vagoanelor cisterna prin dreptul rampei, gurile de incarcare vor fi rotite lateral. De asemenea, puntile metalice de trecere de pe pasarela rampei pe cisterna se vor rabata pentru a nu lovi cisternele in trecere. Scanteile ce s-ar putea produce in cazul unei loviri, ar conduce la incendiu daca tinem seama ca mediul din jurul rampei este exploziv.

Elementele metelice ale rampei, conductele cisternelor si sinele de cale ferata trebuie legate la pamant. Conductele vor fi legate la pamant pe portiuni de cate 150 m. Pentru inchiderea circuitului, la imbinarile cu flanse se vor suda puntile.

Rampele de incarcare-descarcare a gazelor lichefiate vor fi separate de cele pentru lichide. La depozitele de lichide de categoria I se vor prevedea linii separate pentru incarcarea produselor cu temperatura de inflamabilitate a vaporilor pana la 45°C. La distanta de 20 m de liniile de incarcare-descarcare se va prevedea o linie de derivatie paralela cu linia rampei, cu legaturi la fiecare front de incarcare.

La depozitele de categoria a II-a si a III-a se admite o singura linie de rampe pentru toate produsele, pastrand insa distanta de 20 m intre marginile rampelor. Daca la aceste depozite nu exista posibilitatea construirii unei linii de derivatie, se admit linii de capat, marindu-le insa lungimea cu 20 m pentru decuplarea garniturii in caz de incendiu.

Iluminatul rampelor trebuie studiat astfel incat operatorii si manevrantii sa aiba asigurate conditii optime de vizibilitate, atat noaptea, cat si pe timp de ceata. Iluminatul exterior se va realiza cu reflectoare protejate contra exploziilor montate pe stalpi proprii incarcarea cisternelor pe timp de furtuna cu descarcari electrice violente este interzisa.

Pentru stingerea inceputurilor de incendiu, in lungul rampelor se vor prevedea conducte de abur cu prize pentru montarea furtunurilor. Furtunurile se vor amplasa pe suporti anume amenajati si vor fi prevazute cu manere izolate termic. in plus se vor asigura stingatoare cu spuma, lazi cu nisip si paturi de azbest.

2.4. Incarcarea in autocisterne

La umplerea autocisternelor cu produse petroliere, pericolul de incendiu se datoreste degajarii de vapori inflamabli din lichidul transferat si formarii unor amestecuri explozive, atat in recipient, cat si in apropierea punctului de iesire a aerului deplasat. Aprinderea se poate produce de la setatei statice provocate de frecarea produsului de stratul de aer in timpul incarcarii. Prin incarcarea „pe jos' a autocisternelor, folosind acelasi racord care serveste pentru descarcare, se reduce in mare masura pericolul, intrucat incarcarea facandu-se sub presiune, cu gura de vizitare inchisa, se micsoreaza evaporarea. Pe de alta parte, nu exista pericolul debordarii produsului, umplerea controlandu-se cu un indicator de nivel, iar formarea electricitatii statice are loc in masura neinsemnata. Generalizarea iacestei metode, care se foloseste in aeroporturi la incarcarea carburantilor in rezervoarele avioanelor, a fost franata de faptul ca echipamentul autocisternelor trebuie modificat in consecinta.

La umplerea cisternelor, mai ales la umplerea „pe sus', trebuie contat pe aparitia unor sarcini electrostatice foarte mari, datorita izolarii vehiculelor fata de pamant. De aceea este necesar sa se efectueze o legare la pamant eficienta. Pentru a se evita cazurile cand legarea la pamant s-ar efectua gresit, sau nu s-ar face de loc, s-a pus la punct un dispozitiv cu control automat. Integrat in circuitul sistemului de incarcare, acest dispozitiv obliga operatorul sa efectueze legarea la pamant. Releul de forta al pompei de alimentare este comandat de un circuit electronic de control, care nu raspunde decat daca borna de legare la pamant este conectata la vehiculul rutier. Daca aceasta nu se realizeaza, nu poate fi pornita pompa de alimentare. Legatura vehicul - pamant este realizata astfel, ineit arcul electric nu se poate produce decat in interiorul unei cutii antideflagrante. Comanda poate fi manuala de la un buton sau automata prin intermediul unui releu temporizat, in ambele cazuri, o lampa montata in interiorul cutiei, semnalizeaza ca legatura este asigurata.

2.5. Transportul produselor petroliere pe conducte

Conductele de produse petroliere, in special cele de produse volatile, prezinta pericole mari de incendiu si explozie in cazul ruperii conductei, intrucat vaporii produsului scurs din conducta se raspandesc pe suprafete mari, putandu-se aprinde de la o sursa oarecare. Perimetrul focarului de incendiu este in functie de datele de exploatare ale conductei, de diametrul conductei si timpul pana la inchiderea vanelor de sectionare.

Conform unei statistici, ruperea conductelor se datoreste in 36% din cazuri unor suduri defectuoase, 40% din cazuri - coroziunii, 20% din cazuri - unor cauze externe (de exemplu lovirea de catre un escavator) si 4% din cazuri - unor cauze necunoscute.

Pentru a preveni ruperi de conducte care transporta titei sau produse petroliere volatile este necesar a se lua o serie de masuri speciale. Controlul de calitate al tevilor in timpul fabricatiei si inainte de montare trebuie facut de un specialist, altul decat specialistul uzinei producatoare sau al intreprinderii de montaj. Sudurile, atat cele de imbinare a tevilor, cat si cele longitudinale (daca este cazul) vor fi probate nedistructiv (prin gamagrafiere sau cu ultrasunete) in proportie de 100%. Se previn astfel sudurile necorespunzatoare, care sunt cauza a numeroase ruperi de conducte. Presiunea de proba pentru conductele de transport produse petroliere trebuie sa fie mai mare fata de cea de regim, in raport cu alte conducte. Avand in vedere ca multe ruperi de conducte se datoresc unor cauze externe, se va imbunatati sistemul de protectie a conductei. De asemenea, coroziunea fiind una din cauzele importante de rupere a conductelor, se va efectua un control periodic al conductei, pentru a determina schimbari in structura cristalina a materialului prin mijloace electronice sau cu ultrasunete. Conductele vor fi prevazute cu sisteme de protectie contra coroziunii.

Pentru a micsora scurgerile de lichid in cazul ruperii conductei se va limita distanta dintre ventilele de sectionare de pe traseul conductei. De asemenea, se va limita diametrul conductei, avand in vedere ca la diametre mari si cantitatile de produs scurse sunt mai mari. La transportul produselor petroliere pe conducte trebuie luat in consideratie si influenta asupra celorlalte conducte in cazul ruperii uneia din conducte. Ruperea conductei duce la aparitia unui sant simetric in cazul conductelor sudate longitudinal si de forma neregulata in cazul conductelor sudate in spirala. Drept rezultat, conducta se deplaseaza atat de mult, incat exista pericolul influentarii conductelor paralele alaturate. Ca urmare a unor accidente care au avut loc, s-a putut determina ca santul format are la baza o latime de 2 m si un unghi de inclinare de 70°. (fig. 8).

Pentru a proteja conductele paralele de efectele ruperii uneia, distanta de siguranta S dintre ele se poate calcula cu formula:

S=S0+d(tgα-1)[m];

S0 = semiinaltimea fundului santului (de obicei 1), in m;

d = diametrul conductelor paralele (considerate de acelasi diametru), in m;

α = unghiul de inclinare al santului;           

S0 si α depind de conditiile de exploatare ale conductei, de adancimea de pozare si modul de acoperire cu pamant.

La conductele de diametre mari, se poate considera :

S = 1 + 1,5 d [in m].

Desi domeniul de valabilitate al acestei expresii este pentru diametre intre 500 si 1000 mm, el poate fi extins si pentru conducte mai mici, de pana la 150 mm. S0 si α scad in general cu diametrul conductei si presiunea de exploatare.

CONCLUZII SI RECOMANDARI

Concluzii

Prezenta lucrare a incercat sa evidentieze identificarea si prevenirea incendiilor la statiile de distributie a produselor petroliere, cautand totodata sa evalueze situatiile de risc care pot aparea numai in cazurile de nerespectare a prevederilor legislative si incalcarilor grave a regulamentelor de ordine interioara, protectiei si securitatii muncii, sau in cazul in care nu sunt respectate tehnologiile de exploatare stabilite prin actele de reglementare.

Conform Legii 307/2006, art. 19, lit. b, administratorul de securitate are obligatia sa asigure identificarea si evaluarea riscurilor de incendiu si sa asigure corelarea masurilor de aparare impotriva incendiilor cu natura si nivelul riscurilor.

Evaluarea riscului de incendiu reprezinta procesul de estimare si cuantificare a riscului asociat unui sistem, denumit risc de incendiu existent, determinat pe baza probabilitatii de producere a incendiului si a consecintelor evenimentului respectiv, precum si de comparare a acestuia cu un nivel limitat prestabilit, denumit risc de incendiu acceptat.

Masurile de aparare impotriva incendiilor, avute in vedere la determinarea riscului de incendiu existent, sunt cele destinate reducerii neutralizarii si/sau eliminarii factorilor de risc, respectiv pentru limitarea, localizarea si/sau lichidarea unui incendiu, in cazul in care acesta s-a produs.

Conform Legii 307/2006, art. 19,lit. j, administratorul de securitate al statiei de distributie a produselor petroliere, are obligatia sa asigure intocmirea si actualizarea planurilor de interventie si conditiile pentru aplicarea acestora in orice moment. Realizarea unui plan de interventie este obligatorie deoarece asigura desfasurarea in conditii de operativitate si eficienta a operatiunilor de anuntare si interventie in caz de urgenta.

In ziua de azi ne confruntam cu tot mai multe incendii care sunt produsul neglijentei si superficialitatii unor persoane angajate la diferite institutii de stat sau private; oameni inconstienti care pun in pericol viata si mediul inconjurator. Pompierii au rolul de a interveni si de a incerca sa indrepte greselile altora, riscandu-si viata. Necesitatea de combustibil a crescut , autovehiculele s-au inmultit asadar intalnim cel putin doua – trei benzinarii la orasele mici si chiar la comune. Aceste statii de distributie a carburantilor sunt adevarate „bombe” care au impact negativ asupra mediului inconjurator iar in caz de incendiu sunt un real pericol pentru populatie si fortele operative de interventie. E cunoscut faptul ca incendiile datorate produselor petroliere sunt foarte greu de stins. De aceea prevenirea lor este esentiala in cadrul compartimentelor specializate din Inspectoratul General pentru Situatii de Urgenta.

In ultima suta de ani petrolul a constituit unul dintre cele mai importante bunuri

comercializate, acest produs fiind crucial in definirea strategiilor nationale pentru dezvoltare, dar si a politicii mondiale. Titeiul ramane forta motrice pentru economiile industriale, reprezentand fundamentul pentru cele mai mari afaceri internationale, ingloband cele mai mari riscuri, dar si profituri pe masura. Rezervele mondiale de petrol sunt evaluate la 360 mld. tone, din care sigure 137 miliarde tone. O parte importanta dintre acestea se regaseste la adancimi foarte mari, in platformele submarine si in regiunile submarine polare si subpolare (Alaska, Siberia Occidentala), in regiunile ecuatoriale (Golful, Guineea si Amazonia) sau tropicale (Sahara). Repartitia geografica a rezervelor de petrol releva locul detinut de tarile din Orientul Mijlociu (Arabia Saudita, Kuweit, Iran, Emiratele Arabe Unite, Irak), America de Nord, America Latina carora le revin peste 80% din rezervele sigure. Europa, in general saraca in petrol, dispune de zacaminte submarine in Marea Nordului (Norvegia, Danemarca, Marea Britanie). Romania, de asemenea, dispune de zacaminte petroliere in diferite zone ale tarii.

Petrolul este o resursa epuizabila. Rezervele mondiale de petrol sunt repartizate foarte neuniform pe glob, majoritatea tarilor atat dezvoltate, cat si in dezvoltare fiind importatoare de titei si produse petroliere. Cele mai importante exploatari petroliere actuale se gasesc in cuprinsul unor mari cvasiinterioare: Golful Persic, Marea Caraibilor, Marea Nordului, Marea Caspica, Marile 126 arhipelagului indonezian, Oceanul Inghetat de Nord (America de Nord), precum si in unele regiuni ale uscatului in CSI, SUA, Canada etc.

Principalele campii petroliere de pe Glob

O C E A N U L A R C T I C

Sursa: Bran F., Istrate I., Rosu A.-G. Geografia economica mondiala (Geografia resurselor naturale si a valorificarii lor economice) –Bucuresti: Editura Economica. -1996. -287 p. (p.38).

In secolul XXI una dintre cele mai mari probleme ale omenirii o constituie cea a petrolului. Avand in vedere faptul, ca resursele traditionale de petrol, se gasesc in regiuni diferite fata de cele de consum, de organizarea unor fluxuri comerciale in continuu va depinde, in final, dezvoltarea economica. Principalele zone, ce furnizeaza titei, sunt localizate in Orientul Mijlociu, Rusia, America Centrala si Africa, in timp ce principalii consumatori se gasesc in America de Nord, Asia-Pacific si Europa. Astfel ca principalii actori in cadrul fluxurilor cu petrol sunt SUA, Asia-Pacific si UE, la un capat, iar la celalalt capat se gasesc tarile OPEC si Rusia. Participarea OPEC in cadrul fluxurilor internationale cu petrol urmeaza sa atinga nivelul de 65% in anul 2025, iar in cazul inregistrarii unor preturi mici, exporturile din golful Persic vor atinge nivelul de 75% din totalul exporturilor.

Statele Unite este tara cu cea mai mare productie, consum si import de titei din lume. SUAfolosesc aprope o patrime din tot „aurul negru” mondial, totodata ponderea lor in extragerea petrolului constitue putin mai mult de 10%. In 2001 dependenta SUA de importul petrolului constituea 52%. Conform estimarilor AIE catre 2015 ponderea importului in consumul petrolului in America poate atinge 60%. De aceea SUA asa de activ se lupta pentru cucerirea noilor piete petroliere la Orientul Apropiat, Irak, Afganistan etc.

O pondere mare a importurilor de titei revine tarilor din Asia de Nord Est (NEA),

reprezentand circa 65% din totalul consumului din zona Asia-Pacific, si circa 18% din consumul mondial de titei. Urmare a cresterii consumului de titei de import din China, derivata din dezvoltarea economica inregistrata in aceasta tara, NEA se asteapta sa devina principala regiune de consum de titei. Consumul de titei la nivelul primelor 3 state din Japonia, China si Coreea de Sud – se preconizeaza sa depaseasca pana in 2012 consumul european (15,0 mil.bbl/zi). China este singura tara producatoare de titei in cadrul NEA.

Urmatorul mare importator este Uniunea Europeana. La fel ca si Asia-Pacific, importurile acestei regiuni reprezinta circa 60% din totalul consumului intern de titei. Spre deosebire de SUA, la fel ca si in cazul Japoniei, statele din UE sunt puternic dependente de importurile de titei, aceasta dependenta fiind totusi diferita de la stat la stat. Principalii furnizori de titei ai Uniunii Europene sunt Mexic, Venesuela, Arabia Saudita, Inan, Irak, Kuwait, Norvegia, unele tari din Africa s.a. Productia europeana de titei provine din Marea Nordului, adica din Marea Britanie, Norvegia si Danemarca. Statele membre ale Uniunii Europene se pot imparti din punct de vedere al surselor de energie primara, in trei categori: net producatori (Olanda, Danemarca, Norvegia, Marea Britanie, Polonia), net importatori (Germania, Franta si Italia) si categoria speciala a tarilor coeziunii.

Romania dispune de resurse si industrie petroliera respectiva. Restul tarilor se gasesc in situatia similara cu cea a Japoniei, fiind aproape integral dependente de importuri. Uniunea Sovietica era, acum 20 ani in urma cel mai mare producator mondial de titei, avand o productie in anul 1989 aproape dubla fata de cea a Arabiei Saudite. Rusia, tara care a inlocuit

URSS pe piata petrolului, incerca sa recupereze, macar partial, pozitia pe care predecesoarea sa a avut-o pe aceasta piata. Dar, dupa discompurerea Uniunii Sovetice, din fostele 15 republici numai trei tari independente (Rusia, Tucmenia si Cazahstan) in 1995 erau exportatoare si inca doua tari (Uzbechistan si Azerbaidjan) .

Petrolul este putere si pericol, este un rau necesar, este un factor poluant al mediului dar totodata e „monden si indispensabil” bunului mers al lucrurilor, sau cel putin pana la descoperirea unui inlocuitor . Este bine sa invatam, sa respectam, sa prevenim, sa ne pregatim si sa speram ca tehnologia moderna va gasi solutia pentru evitarea incendiilor si dezastrelor.

Repartitia geografica a principalelor rezerve de petrol

Sursa: Bran F., Istrate I., Rosu A.-G. Geografia economica mondiala (Geografia resurselor naturale si a valorificarii lor economice). – Bucuresti: Editura Economica. -1996. -287 p. (p.42).

Recomandari

Statia va fi dotata cu stingatoare de incendiu cu pulbere si cu spuma chimica. Respectarea cu strictete a masurilor prevazute, cum sunt: masurile tehnologice adoptate pentru exploatare in siguranta, masurile specifice pentru rezervoare si pompe, masurile constructive privind preintampinarea propagarii incendiilor, precum si prevederea unor distante de siguranta, asigura prevenirea si reducerea posibilelor efecte negative ce pot aparea in cazul unui eventual incendiu asupra vecinatatilor si personalului de operare, inclusiv asupra personalului de interventii, la nivelul unui risc acceptabil.

In cazul scurgerilor accidentale se vor indeparta sursele de caldura si aprindere si se va asigura o ventilatie adecvata pentru a preveni explozia. Se vor folosi unelte care nu produc scantei. Se vor acoperi scurgerile mici cu materiale absorbante (nisip, rumegus). Se vor ridica diguri de pamant imprejurul suprafetelor de depozitare pentru a controla scurgerile sau imprastierile. In cazul scurgerilor de amploare se va constitui un dig de retentie la distanta.

Riscul datorat manipularii substantelor chimice: benzine si motorine. Utilizarea acestor substante se va face controlat, masurile adoptate in gestionarea acestora limitand riscul la un nivel maxim admisibil.

Aprovizionarea cu produse petroliere (benzine si motorine) cu autocisterne;

Descarcarea autocisternelor prin cadere libera in rezervoarele de depozitare, montate ingropat, prin intermediul gurilor de descarcare amplasate in caminul gurilor de descarcare, utilizand obligatoriu tehnologia de recuperare si colectare a vaporilor de benzina ce se degaja pe durata incarcarii rezervoarelor de depozitare ale statiei si ale autovehiculelor. Produsele petroliere vor fi vehiculate prin conducte tehnologice si sistem inchis, perfect etans, neexistand pericolul de pierderi de produse petroliere prin scurgeri.

Transferul produselor petroliere din rezervoare cu ajutorul pompelor

Refularea produselor petroliere in rezervoarele autovehiculelor.

Alimentarea cu lubrefianti, produse livrate in ambalaje;

Vanzari de accesorii auto, produse de cosmetica auto si diferiti aditivi pentru imbunatatirea functionarii motoarelor, piese de schimb auto, produse alimentare preambalate, bauturi racoritoare, suveniruri etc;

rezervoarele cilindrice cu manta dubla din metal, vor fi pozate in cuva de beton, izolata anticorosiv cu manta dubla si sistem de supraveghere pentru semnalizare optica si acustica a aparitiei oricarei pierderi in sistemul de rezervoare, conducte transport si pompe livrare ;

rezervoarele vor fi echipate cu guri de vizitare pentru fiecare compartiment, aerisiri rezervoare, recuperatoare de vapori la rezervoare si pompe;

vor fi montate valve de preaplin pe conductele de incarcare ale rezervoarelor, care opresc incarcarea la atingerea a 95% din capacitatea rezervorului;

se vor monta guri de aerisire la o inaltime de 4 m, superioara inaltimii autocisternelor de alimentare;

se vor utiliza pistoale speciale de umplere prevazute cu dispozitive care inchid alimentarea automat, la umplerea rezervorului pentru evitarea eventualelor deversari in timpul umplerii rezervoarelor autovehiculelor;

rigole betonate, acoperite cu grilaj metalic pentru colectarea apelor pluviale potential impurificate colectate de pe intreaga platforma pe care este amplasata statia(platforma pompelor si rezervoarelor);

Inspectoratul General pentru Situatii de Urgenta, prin compartimentele specializate, sa faca controale si verificari periodice la statiile de distributie a produselor petroliere;

regulile de prevenire a incendiilor sa fie la loc vizibil pentru conducatorii de autovehicule

BIBLIOGRAFIE

[1]   Balulescu P., Calinescu V., Prevenirea incendiilor, Editura Tehnica, Bucuresti, 1979.

[2]   Balulescu P., Stingerea incendiilor, Editura Tehnica, Bucuresti, 1981.

[3]   Calota S., Lencu V., Serban T., Protectia impotriva incendiilor, vol. 1 si vol. 2,    Bucuresti, 1998.

[4]   Craciun, I., Calota, S., Lencu, V. – Stabilirea si prevenirea cauzelor de incendiu, Editura Tehnica, Bucuresti, 1999.

[5]   Dan Sandor – Teme de pregartire pentru invatamantul secundar — pompieri.

[6]   D. Diaconu-Sotropa, L. Burlacu, Fenomene de ardere, Review AICPS nr. 1/2007 Editie noua, Bucuresti, 2007.

[7]   Dispozitii generale de prevenire si stingere a incendiilor: DG PSI-001, DG PSI-002 si DPSI 005 aprobate prin ordinele M.I. nr. 1023/2000; 1080/2000 si 138/2001.

[8]   Legea nr. 307/2006 privind apararea impotriva incendiilor.

[9]   Normativ pentru proiectarea, executarea, verificarea si exploatarea instalatiilor in zone cu pericol de explozie - ID 17/2002.

[10]          Normativ din 15 februarie 2005 pentru proiectarea, executarea, exploatarea, dezafectarea si postutilizarea statiilor de distributie carburanti la autovehicule (revizuire sl comasare cu np 004/1-99)

[11]          Norme specifice de protectie a muncii pentru desfacerea produselor petroliere - Ordin nr. 78/1999.

[12]          Ordinul 371/11 aug. 2002 al Ministerului Industriei si Resurselor pentru aprobarea normativelor si prescriptiilor tehnice specifice zonelor de protectie aferente Sistemului National de transport al produselor petroliere.

[13]          Ordinul Inspectorului General al I.G.S.U. nr. 1104 IG/10.05.2005. privind aprobarea Metodologiei de cercetare si stabilire a cauzelor probabile de incendiu.

[14]          Ordinul Inspectorului General al I.G.S.U. nr. 1116 IG/05.09.2005 pentru aprobarea Procedurii privind stabilirea cauzelor probabile de incendiu prin cercetare la fata locului.

[15]          Ordin al Ministerului de Interne pentru aprobarea Dispozitiilor generale privind reducere riscului de incendiu generate de incarcari electrostatice - DG PSI -004/2001.

[16]          Ordin nr. 1103/2002 al Ministerului Mediului pentru aprobarea Normelor metodologice privind masurarea si analiza emisiilor de compusi organici volatili rezultati din depozitarea si distributia benzinei.

[17]          Ordonanta Guvernului Romaniei nr. 60/1997 privind apararea impotriva incendiilor, aprobata cu Legea nr. 212/1997, cu modificarile ulterioare.

[18]          Pop, I., F. – Forensic Research of Fire for Determining if it was of Electrical Nature, Conferinta studentilor cu participare internationala, din Academia Fortelor Aeriene „AFASTUD – 2010“, Brasov, 2010.

[19]          Pop, I., F. – Cerinte referitoare la cercetarea cauzelor de incendiu. Procedee si mijloace care se utilizeaza si activitati care se desfasoara, a VII-a Sesiune stiintifica a studentilor din Facultatea de Pompieri cu participare internationala „SIGPROT-2009”, Bucuresti, 2010.

[20]          Popescu, G. – Prevenirea incendiilor/exploziilor. Elemente generale referitoare la unele masuri generale si specifice, Buletinul Pompierilor, Editura Ministerului Administratiei si Internelor, Bucuresti, nr. 2/2005.

[21]          Popescu, G., Pintoiu, M. – Cercetarea cauzelor de incendiu, proiect de lucrare de diploma, Academia de Politie “Alexandru Ioan Cuza”, Facultatea de Pompieri, Bucuresti, 2005.

[22]          Popescu, G. – Prevenirea incendiilor, Note de curs, Facultatea de Pompieri, Academia de Politie “Alexandru Ioan Cuza”.