Махонин Д.А. "Этапы проектирования складов дизельного топлива и средства обеспечивающие необходимый уровень промышленной безопасности"

Махонин Дмитрий Александрович, зам. начальника лаборатории НК и ТД ЗАО «ГазЭнергоСтрой»

 Этапы проектирования складов дизельного топлива и средства обеспечивающие необходимый уровень промышленной безопасности

В статье указаны основные требования к обеспечению промышленной безопасности на складах дизельного топлива, с соблюдением каких правил происходит установка системы водоснабжения, пожарной безопасности, установка емкостей.

Склады дизельного топлива на территории нашей страны не являются редкостью, как регламентирует действующее законодательство, использовать подземные хранилища для дизельного топлива запрещено.

Как указано в СниП 2.11.03-93 «Склады нефти и нефтепродуктов. Противопожарные нормы» склады подразделяются на категории, в зависимости от вместительности используемых емкостей. [1] Данные представлены в следующей таблице:

Бесперебойная работа системы, в тоже время, может быть обеспечена только при условии, что на площадке будет установлено не менее двух емкостей.

Рассматривая вопрос безопасности на ОПО, к которым относятся склады дизельного топлива, важно отметить, что необходимый уровень безопасности достигается несколькими средствами:

• Использование современного оборудования.                                     

• Соблюдение норм безопасности.                                                      

• Наличие строго контроля над дисциплиной.                                           

• Привлечение к работе только квалифицированных специалистов, с соответствующим образованием.

• Проведение регулярных проверок, капитального ремонта имеющегося оборудования.

В последнее время большинство специалистов в области промышленной безопасности сходятся во мнении, что особое внимание стоит уделять соблюдению требований промышленной безопасности не только на этапе строительства, но и проектирования опасных производственных объектов, это касается и складов дизельного топлива.

Проектирование в рассматриваемом случае осуществляется исключительно на основании апробированных решений, с использованием только тех технических средств, которые имеют сертификаты соответствия. На момент проведения необходимых работ опираются на СниП 2.11.03-93.

Недопустимо использование емкостей для хранения продукта, в которых не предусмотрена система вентиляции, отсутствуют предохранительные клапаны, отсутствуют сигнализаторы предельного уровня материала внутри резервуара и увеличения температуры.

В случаях, когда топливо в резервуаре уже есть, то до полного его заполнения подается дизель под то, которое налито. Заполнение пустой емкости не может происходить со скоростью потока больше одного метра в секунду.

В случаях, когда топливо будет использоваться как основное, тогда необходимо рассчитать объем емкости по следующим принципам:

• Количество топлива при обычном режиме должно обеспечивать потребителя на 15 суток, если расход будет равен номинальной нагрузке.

• Если работа осуществляется в максимальном режиме, количества топлива должно хватать на 2 месяца.

В случаях, когда склад топлива имеет статус «резервный», емкость должна содержать топлива столько, чтобы им можно было обеспечить на десять дней, если речь идет об аварийном складе, то минимум на 5.

В требованиях промышленной безопасности нет никаких особых упоминаний относительно дополнительной тепловой изоляции емкостей. Там указано, что достаточно того, чтобы емкость была покрашена в светлые тона, покрыта антикоррозийным составом, а ее отражающий коэффициент был не меньше 0,8.

Что касается покрытия внутри, то к нему предъявляют особые требования, они указаны в специально созданном документе – «Системы противокоррозийных покрытий внутренних поверхностей оборудования ТЭС».

Все трубопроводы от склада на этапе проектирования должны исключать возможность использования фланцевых соединений, за исключением мест, где осуществляется присоединение коренных запорных устройств к емкости.

На этапе проектирования специалисты уделяют много внимания конструкции обвязки, там, где будут установлены после запоров заглушки фланцевого типа. Трубопровод строго по правилам устанавливается под углом не меньше 0,003 градуса относительно насосной станции. Только таким образом можно обеспечить необходимую скорость перекачки продукта.

Обвалование емкостей в процессе проектирования также осуществляется с соблюдением норм и требований существующих стандартов. Требования указаны в СниП 2.11.03-93. Площадка, внутри обвалования должна в обязательном порядке оснащаться покрытием из твердого материала, только так можно будет полностью исключить пролив топлива на землю. Процесс происходит под углом до 0,2 % к колодцу, предназначенному для слива воды.

Стоит отдельно коснуться самих колодцев, к которым на этапе проектирования устанавливают запорную арматуру. При обваловании запорные агрегаты могут использоваться только коренного типа, недопустимо использование внешних устройств, которые могут закрыться во время аварийной ситуации.

Выделим в таблице основные физико-химические показатели этого типа топлива, указанные в ГОСТ-305-82. [2]

Во время эксплуатации склада можно рассчитать вероятность возникновения аварии, для этого используется следующая формула:

P=l-e^-λ*t_i

λi — количество отказов i-го элемента, ч -1;

ti — общий показатель продолжительности работы i–го элемента определенный временной промежуток, ч.

Во время проектирования склада принимается во внимание взрывоопасность объекта, используются расчетные формулы, к примеру, определить энергетический потенциал взрывоопасности можно по формуле:

            l

Q_{в= ______3 √E}

           _16,534

В зависимости от того, какое значение принимает показатель, определяется категория взрывоопасности, мы вывели данные в следующую таблицу:

Чтобы выполнить практический расчет радиуса зоны поражения на случай взрыва склада стоит использовать формулу:

R=K*R₀

К — безразмерный коэффициент, соответствующий уровню воздействия взрывов на объект.

Кроме того, важно проводить расчет используемых емкостей на прочность. Стоит принимать во внимание условия нагруженности, а именно коэффициент заполнения жидкостью, и ее плотность.

Допустимое давление просчитывается по формуле:

           2*[σ]*φ_p*(s-c)

[p] = ______________

               D + (s – c )

Допустимое наружное давление из условий прочности определяется следующим образом:

              2[σ]*(s-c)

[p]_П = ______________

                D + (s – c )

При этом допустимое осевое сжимающее усилие находится по формуле:

[F]_п= π * (D + s - c)* ( s – c ) * [σ]

А осевое растягивающее усилие:

[F] = [F]_п*φ_t

Это далеко не все расчеты, которые необходимо делать на этапе проектирования, важно определять и прочность днищ и обечаек.

Много внимания уделяется на этапе проектирования трубам, которые проходят через обвалование. По правилам и регламентам технической безопасности возможно использование только гильз, в местах прохода устанавливается уплотнение, чтобы исключить даже самую минимальную утечку топлива за территорию при возникновении аварии.

Существует иная схема проектирования складов, она называется резервуар в резервуаре. Основной идеей такой схемы является необходимость в быстрой перекачке топлива из одной емкости в другую, при возникновении аварии. Благодаря такому методу проектирования можно значительно снизить последствия от аварии, а значит, увеличить уровень безопасности.

В процессе проектирования современных складов специалисты обращают внимание на основные причины возникновения аварий. За долгое время использования этого типа объектов определили ряд основных факторов, которые разбили на две большие группы:

• Непредвиденные ситуации и влияние погодных условий.                                  

• Неполадки в работе оборудования.                                                                  

• Человеческий фактор.                                                                        

Как правило, оборудование отказывается функционировать, или работает с нарушением норм и требований безопасности, когда руководство пренебрегает своими обязанностями и не следит за регулярностью его обслуживания, проведением капитального ремонта. В результате емкости оказываются сильно изношенными, все металлические элементы подвергаются негативному влиянию коррозии.

Не меньше ошибок допускается и на этапе проектирования, устанавливается оборудование не способное выдерживать требуемые нагрузки, монтажные работы проходят с грубым нарушением технического регламента.

Нельзя упускать из внимания человеческий фактор. Ошибки, связанные с деятельностью человека могут быть вызваны неопытностью, отсутствием необходимой квалификации. В результате допуска к обслуживанию дизельных складов неквалифицированных работников топливо сливают неправильно, нарушаются требования отбора проб, агрегаты запускаются несвоевременно или останавливаются. Перечень ошибок, которые могут привести к возникновению аварийной ситуации, обширен, поэтому важно следить, чтобы люди, находящиеся на складах имели соответствующую квалификацию.

Бывают и такие случаи, когда человека ничего не может сделать, авария возникает в связи с непредвиденной ситуацией, это могут быть как природные катаклизмы, так и диверсия. Если от молнии установки на складах защищается молниеотвод, то защититься от землетрясений, ураганом и иных катаклизм не так просто, как и от вредоносной деятельности человека, если не установить строгий пропускной режим.

Углубляясь в вопрос обеспечения необходимого уровня безопасности на складах дизельного топлива, стоит напомнить, какое нормы и требования существуют в действующих законах, распространяющихся на этап проектирования.

Так при создании проекта дизельного склада стоит обращать особое внимание удаленности его от объектов, находящихся вокруг. На основании этого требования подбирается обычно место, где в будущем будет располагаться объект. Удаленность от объектов окружающей среды, жилых построек указаны в следующей таблице:

Все емкости размещают относительно той отметки, на которой находятся населенные пункты, железные дороги ниже. В случае, когда проектирование проводится на более высоких отметках, то контролируется расстояние до них, оно не может быть меньше двухсот метров. Подобные действия нельзя проводить без согласования с органами надзора.

Со стороны проезжей части необходимо организовывать не менее двух подъездов, вся территория в обязательном порядке ограждается. Высота забора должна быть не менее двух метров, а на территории склада плотность застройки не более 30%, если это объект первой категории, для второй категории не более 25% и для третьей 20%.

Во время проектирования стоит использовать емкости для хранения оптимальных габаритов. Для дизельного это:

• Резервуары, в которых предусмотрена плавающая крышка.                 

• Цилиндрические емкости горизонтального типа.                                        

Все резервуары располагаются группами, но общий объем одной группы не может быть по стандартам больше 200 тыс. кубометров, в случае, когда это емкость с плавающей крышкой. Один резервуар не может быть по объему больше 120 тысяч кубометров.

На одной территории, расположенные резервуары одного типа могут располагаться в два ряда или в один, но необходимо следить за тем, чтобы между стенками соседних емкостей было 0,5 метра и не больше 20 метров. Если это группы разных по типу емкостей, тогда расстояние между ними не может быть меньше сорока метров.

Если в конструкции расфасовочных, разливочных используется двигатель, эксплуатация которого возможна на открытом воздухе, тогда они устанавливаются на открытых площадках. С наружи ставят и расходные емкости, в которых помещается количество топлива рассчитанное на одни сутки. Их установка происходит со стороны, где отсутствуют проемы.

Если это склад первой и второй категории, тогда на территории него не может быть более 6 насосов, если третьей категории, тогда не более 10.

Список литературы:

1.       СниП 2.11.03-93 «Склады нефти и нефтепродуктов. Противопожарные нормы»

2.       ГОСТ – 305-82 «Топливо дизельное. Технические условия».