Размеры взрывоопасных эксплуатационных зон при нормальной эксплуатации регламентированы «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ). Такие зоны принято классифицировать как взрывоопасные класса В-Iг у наружных установок.

Взрывоопасные зоны у наружных установок ограничиваются по горизонтали и вертикали следующими размерами:

o 3 м — от закрытых технологических аппаратов, содержащих горючие газы и ЛВЖ;

o 5 м — от места выброса взрывоопасных и горючих веществ из предохранительных и дыхательных клапанов;

o 8 м — от резервуаров с ЛВЖ и газгольдеров, а при наличии обвалова-
ния — в пределах всей площади внутри обвалования; 

o 20 м — от мест открытого слива и налива ЛВЖ на эстакадах.

В этих зонах принимаются все меры по исключению появления источника зажигания, и в первую очередь – это требования к выбору электрооборудования.

Аварийные взрывоопасные зоны -

Характерная причина пожаров

Аварийные взрывоопасные зоны, образующиеся в результате неконтролируемого выхода пожароопасной жидкости наружу из технологической системы, неоднократно являлись причинами пожаров. Например, по причине переливов при закачке нефтепродуктов в резервуары произошло около 10 % от всех пожаров на складах нефти и нефтепродуктов. Как правило, сценарий развития, примерно, одинаков для всех происшедших пожаров. Происходит разлив продукта. Безветренная ночная погода способствует загазованности территории. Контакт паровоздушного облака с внешним источником зажигания сопровождается незначительным пиком избыточного давления с последующим пожаром.

Примером такого сценария является пожар, происшедший на нефтебазе III категории в гор. Волхов. Сообщение о пожаре на нефтебазе поступило в 1 час 25 минут на ЦППС. Было передано: «Огонь на всей площади нефтебазы, в зоне пожара резервуары, взрываются железнодорожные цистерны».

Рис. 11.1. Схема расстановки сил и средств на период локализации пожара

Обстоятельства, предшествующие пожары были следующие. Ночью подали на слив цистерны с бен­зином. По существующему положению сли­вом должны заниматься минимум два че­ловека — оператор и машинист. Фактически же был лишь один машинист, да и тот пьяный.

Ночь была безветренная, теплая — 18 градусов выше нуля. Машинист задре­мал в сторожке и очнулся лишь тогда, ког­да бензин начал переливаться через край резервуара. Он выскочил наружу с папи­росой в зубах. Произошла вспышка паров бензина на загазованной территории. Огонь охватил резервуары и перебросился на слив. Взорвались железнодорожные цистерны, были сорваны крыши с двух резервуаров с дизельным топливом. У раздаточной станции в зоне огня ока­залось два бензовоза с горючим. Такая обстановка сложилась к приезду первой пожарной части.

Характерным примером также является пожар, происшедший 6 августа 1982 г. на Тюменской распределительной нефтебазе. В результате перелива 160 тонн бензина А‑72 при наполнении резервуара произошел пожар, который уничтожил всю группу из 6 резервуаров, а также склад масел, технологические трубопроводы и другое оборудование.

Определение размеров взрывоопасной зоны

При аварийном разливе ЛВЖ

Определение зоны взрывоопасных концентраций паров при испарении легковоспламеняющейся жидкости в открытое пространство при неподвижной воздушной среде регламентировано ГОСТ Р 12.3. 047-98 «Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля».

Образование взрывоопасных концентраций паров при испарении ЛВЖ с поверхности разлива возможно, если:

t_р t_всп,                                            (11.1)

где; t_р - расчетная температура ЛВЖ при испарении, ^оС.

t_всп – температура вспышки ЛВЖ, ^оС.

В качестве расчетной температуры ЛВЖ при испарении принимают значение среднемесячной температуры для июля месяца.

Для ЛВЖ геометрически зона, ограниченная НКПР паров, будет представлять цилиндр. За начало отсчета зоны, ограниченной НКПР паров, принимают внешние размеры зоны аварийного разлива ЛВЖ. Во всех случаях расстояние должны быть не менее 0,3 м.

 Размеры зоны, м, ограничивающие область концентраций, превышающей нижний концентрационный предел распространения пламени от зоны аварийного разлива ЛВЖ рассчитывают по формулам

,                  (11.2)

,                (11.3)

где т_п - масса паров ЛВЖ, поступивших в открытое пространство за время полного испарения, но не более 3600 с, кг;

r _п - плотность паров ЛВЖ при расчетной температуре, кг м^-3;

р _s - давление насыщенных паров ЛВЖ, кПа;

К - коэффициент (К = Т / 3600);

Т - продолжительность поступления паров ЛВЖ при испарении, с;

φ _НКПР - нижний концентрационный предел распространения пламени паров, % (об.).

Величины: масса паров ЛВЖ;  плотность паров ЛВЖ; давление насыщенных паров ЛВЖ; нижний концентрационный предел распространения пламени паров принимают по результатам расчетов, полученных в ранее выполненных работах.

Продолжительность поступления паров при испарении определяют из условия разлива ЛВЖ на 1 м² по формуле

                                      (11.4)

где,  d _ж - толщина слоя разлившейся жидкости, м;

   r _ж - плотность ЛВЖ, кг ×м^-3;

     W_исп - интенсивность испарения ЛВЖ, кг ×м^-2 ×с^-1.

Плотность паров ЛВЖ при расчетной температуре определяют по формуле

                                                                   (11.5)

где М – молярный масса, кг×кмоль^-1;

V_о – объем, занимаемый одним киломолем при нормальных условиях. Принимают V_о = 22,4 м³ кмоль^-1;

t_р - расчетная температура, ^оС.

Значения толщины слоя разлившейся жидкости, плотность жидкости и интенсивность испарения принимают по результатам расчетов, полученных в ранее выполненных работах.