Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

Пожарная безопасность объектов нефтегазового комплекса: реализация нормативных требований

В рубрику "Регулирование и стандарты" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Пожарная безопасность объектов нефтегазового комплекса:реализация нормативных требований

Одно из приоритетных направлений для реализации успешного функционирования предприятий нефтегазового комплекса – охрана здоровья и безопасности труда работников, близлежащего населения и окружающей среды. При неблагоприятных сценариях даже небольшие аварийные ситуации могут привести к серьезным авариям с большими человеческими жертвами, разрушением зданий, сооружений и всего объекта в целом, огромным экономическим и тяжелейшим экологическим ущербом. Наиболее частая причина развития небольших инцидентов до крупных аварий на производственных объектах – возникновение пожаров и взрывов
Анна
Мордвинова
Начальник сектора, к.т.н, ФГБУ ВНИИПО МЧС России
Виктор
Некрасов
Ведущий научный сотрудник, к.т.н., ФГБУ ВНИИПО МЧС России
Юрий
Шебенко
Главный научный сотрудник, д.т.н., проф. ФГБУ ВНИИПО МЧС России

Высокая пожарная опасность объектов нефтегазовой отрасли обусловлена рядом специфических факторов, среди которых одним из наиболее значимых является присутствие и обращение в технологических процессах объекта большого количества пожаровзрывоопасных веществ и материалов.

Как показывает анализ аварийности на подобных объектах, наибольшую опасность представляют аварийные ситуации, связанные с разгерметизацией оборудования и выбросом пожаровзрывоопасных веществ в окружающее пространство.

ФГБУ ВНИИПО МЧС России проведен ряд научно-исследовательских работ, посвященных изучению параметров аварийных выбросов различных пожаровзрывоопасных веществ, оценке пожарной опасности этих выбросов и разработке мероприятий, направленных на снижение тяжести последствий аварийных выбросов. Проведен ряд экспериментальных исследований по оценке опасности выбросов горючих веществ из технологического оборудования и эффективности методов и средств ее снижения.

Ключевые компоненты нормативно-правовой базы

Пожарная безопасность должна быть обеспечена на всех этапах жизненного цикла объекта. Одним из основных факторов, влияющих на обеспечение ПБ, является грамотное проектирование с учетом нормативных требований.

Основные составляющие нормативно-правовой базы, регламентирующей вопросы обеспечения пожарной безопасности промышленных объектов, можно представить в виде обобщенной схемы (рис. 1), где:

  • Перечень 1 – приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 16 апреля 2014 г. № 474 "Об утверждении Перечня документов в области стандартизации, в результате применения которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение требований Федерального закона от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" (с изменениями на 25 февраля 2016 г.)";
  • Перечень 2 – приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 марта 2015 г. № 365 "Об утверждении перечня документов в области стандартизации, в результате применения которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение требований Федерального закона от 30 декабря 2009 г. № 384-ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений" (с изменениями на 24 августа 2017 г.)";
  • Перечень 3 – постановление Правительства РФ от 26 декабря 2014 г. № 1521 "Об утверждении перечня национальных стандартов и сводов правил (частей таких стандартов и сводов правил), в результате применения которых на обязательной основе обеспечивается соблюдение требований Федерального закона "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений" (с изменениями и дополнениями).

Основным нормативным документом, регламентирующим вопросы обеспечения пожарной безопасности, является Федеральный закон от 22.07.2008 № 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности", в развитие которого разработан ряд нормативных документов в области пожарной безопасности.


В соответствии со статьей 16 Федерального закона от 21.12.1994 г. № 69-ФЗ "О пожарной безопасности", постановлением Правительства РФ № 69-ФЗ приняты Правила противопожарного режима в Российской Федерации (ППР). Они содержат требования пожарной безопасности, устанавливающие правила поведения людей, порядок организации производства и (или) содержания территорий, зданий, сооружений, помещений организаций и других объектов в целях обеспечения пожарной безопасности.

Законодательные нововведения в 2017 г.

Активно продолжается работа по подготовке документов по нормативному и правовому обеспечению реализации их положений, в том числе по актуализации нормативно-правовой базы в области обеспечения пожарной безопасности промышленных объектов.

В частности, в 2017 г.:

  • введено в действие Изменение № 1 к СП 155.13130.2014 "Склады нефти и нефтепродуктов. Требования пожарной безопасности";
  • утвержден приказом министра МЧС России от 27.12.2017 г. № 597 и введен в действие СП 326.1311500.2017 "Объекты малотоннажного производства и потребления сжиженного природного газа. Требования пожарной безопасности";
  • на утверждении в МЧС России находится проект Изменений № 1 к СП 4.13130.2013 "Системы противопожарной защиты. Ограничение распространения пожара на объектах защиты. Требования к объемно-планировочным и конструктивным решениям";
  • подготовлена актуализированная редакция СП 2.13130.2012 "Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты";
  • проводится разработка изменений к СП 156.13130.2014 "Станции автомобильные заправочные. Требования пожарной безопасности".

Разработка специальных технических условий

На современных производственных объектах все более широко применяются технологические установки, на которых реализуются новые технологические процессы, инновационные проектные и конструктивные решения. Для таких объектов в случае, если требований существующих нормативных документов недостаточно, в соответствии со ст. 78 ФЗ-123, должны быть разработаны специальные технические условия (СТУ).

ФГБУ ВНИИПО МЧС России накоплен большой опыт разработки СТУ для новых уникальных объектов нефтегазового комплекса.

Арктический газовый проект "Ямал СПГ"

Ярким примером уникального особо опасного объекта нефтегазового комплекса можно считать арктический газовый проект "Ямал СПГ" – освоение Южно-Тамбейского газоконденсатного месторождения (рис. 2).


Основным объектом проекта является комплекс подготовки и сжижения природного газа (КПСГ "Ямал СПГ"). В состав комплекса подготовки и сжижения природного газа входят следующие основные участки:

  • три технологические линии подготовки и сжижения природного газа (линии 1, 2 и 3, производительность каждой линии 5–5,5 млн т СПГ в год, в среднем 680 т СПГ в час);
  • четыре изотермических резервуара СПГ по 160 тыс. куб. м. каждый.

Таких объектов в условиях полярного климата и вечной мерзлоты в мире еще не строилось.

В Российской Федерации отсутствует комплексный нормативный документ, регламентирующий вопросы обеспечения пожарной безопасности крупномасштабных комплексов сжижения, хранения и отгрузки сжиженного природного газа.

Единственным российским нормативным документом, регламентирующим требования пожарной безопасности к установкам по производству СПГ, являются ВНТП 51-1-88 "Ведомственные нормы технологического проектирования установок по производству и хранению сжиженного природного газа, изотермических хранилищ и газозаправочных станций (временные)".

Указанный документ представляет собой результат первого опыта разработки отечественного нормативного документа по проектированию промышленных объектов, связанных с производством, хранением и реализацией СПГ, и носит временный характер. Кроме того, ВНТП 51-1-88 установлен максимально допустимый общий объем хранения СПГ в изотермических резервуарах: наземных – 8 тыс. кв. м при единичной емкости резервуара не более 600 кв. м, подземных – 60 тыс. куб. м при единичной емкости резервуара не более 10 тыс. куб. м. Как было отмечено ранее, для хранения сжиженного природного газа на КПСГ "Ямал-СПГ" предусматривается четыре изотермических резервуара СПГ по 160 тыс. куб. м каждый.

В настоящее время требования к хранилищам СПГ в части пожарной безопасности регламентируются СП 240.1311500.2015 "Хранилища сжиженного природного газа. Требования пожарной безопасности", который в зависимости от типа резервуаров устанавливает требования для резервуаров объемом хранения до 200 тыс. куб. м.

Вместе с тем данный свод правил устанавливает требования пожарной безопасности к хранилищам сжиженного природного газа, в которых СПГ содержится в надземных двухоболочечных резервуарах с полной герметизацией и его положений недостаточно для обеспечения пожарной безопасности всего комплекса по подготовке сжиженного природного газа на требуемом уровне. Требования к хранилищам СПГ в части пожарной безопасности регламентируются СП 240.1311500.2015 "Хранилища сжиженного природного газа. Требования пожарной безопасности".

Разработка требований пожарной безопасности в СТУ основывалась на требованиях российских и зарубежных нормативных документов, регламентирующих вопросы пожарной безопасности с учетом научных исследований в данной области, а также международного опыта эксплуатации подобных объектов.

В состав СТУ вошли требования к размещению объекта, генеральному плану, объемно-планировочным и конструктивным решениям зданий, сооружений и наружных установок, обеспечению эвакуации людей, технологическому оборудованию, системам противоаварийной защиты, факельным системам и закрытым дренажным системам, электрооборудованию, отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха, системам обнаружения утечек горючих газов и/или паров, системам противопожарной защиты, пожарной охране КПСГ и др.

Некоторые из основных требований пожарной безопасности для КПСГ "Ямал СПГ" заключаются в следующем:

1. Для хранения СПГ должны использоваться изотермические двухоболочечные резервуары закрытого типа с полной герметизацией, предусмотренные СП 240.1311500.2015. При этом устройство обвалования или ограждающих стен по периметру площадок размещения таких резервуаров хранения СПГ допускается не предусматривать.

Конструкции и оборудование резервуара должны сохранять свою работоспособность при криогенном воздействии СПГ при максимальной проектной аварии, связанной с разгерметизацией отводящего (подводящего) трубопровода жидкой фазы СПГ. Места расположения трубопроводов и оборудования жидкой фазы СПГ должны оборудоваться стойкими к криогенному воздействию системами сбора и отвода аварийных проливов СПГ (поддоны, отводные трубопроводы, лотки и т.д.), предотвращающими попадание жидкой фазы СПГ на незащищенные поверхности резервуара.

Зона воздействия пожара – пространство (как в длину и ширину, так и в высоту), в которое могут при аварийной ситуации выйти горючие сжиженные газы, ЛВЖ или ГЖ – их горение может привести к существенным повреждениям технологического оборудования и трубопроводов. В настоящих СТУ, если не сказано иное, горизонтальный и вертикальный размер зоны воздействия пожара принимается равным:

  • 12 м для горючих сжиженных газов и ЛВЖ;
  • 9 м для горючих жидкостей, нагретых выше температуры вспышки или температуры самовоспламенения (в зависимости от того, какая температура ниже);
  • 6 м для остальных горючих жидкостей.

Определение местонахождения зон воздействия пожара должно осуществляться в проекте.

Внешняя бетонная оболочка каждого резервуара для хранения СПГ, его арматура и оборудование, а также опорные конструкции должны сохранять свою целостность и функциональную исправность в условиях и в течение времени воздействия любого из следующих расчетных сценариев пожара с учетом систем водяного орошения, предусматриваемых в СТУ:

  • пожар на сбросной трубе при сбросе паров СПГ из резервуара хранения СПГ в атмосферу через предохранительные клапаны;
  • пожар пролива СПГ в бассейне-накопителе;
  • пожар, возникший при реализации сценария максимальной проектной аварии;
  • пожар на соседней технологической установке.

Опорные конструкции резервуара для хранения СПГ должны иметь защиту от воздействия возможного очага пожара, обеспечивающую сохранение их функциональных свойств в течение времени полного выгорания расчетного объема СПГ при максимальной проектной аварии.

2. При назначении пределов огнестойкости строительных конструкций за основу был принят передовой международный и отечественный опыт обеспечения огнестойкости объектов нефтегазового комплекса.

Так, например, предел огнестойкости опор и несущих конструкций эстакад трубопроводов и/или кабелей систем противопожарной и противоаварийной защиты, которые могут попасть в зону воздействия пожара, должен быть не менее R 120 на высоту до отметки первого яруса (включая несущие конструкции первого яруса).

Кроме того, обеспечение предела огнестойкости не менее R 120 до отметки яруса, ближайшего к отметке 9 м от уровня земли, должно обеспечиваться для опор и несущих конструкций эстакад технологических трубопроводов в случаях:

  • размещения указанных опор и эстакад на расстоянии не более 12 м от технологического оборудования, содержащего более 5 т горючих сжиженных газов, ЛВЖ и ГЖ или насосов перекачивания горючих сжиженных газов, ЛВЖ и ГЖ, нагретых до температуры вспышки и выше, с расходом перекачивания жидкости 45 куб. м/ч и более;
  • при прокладке на указанных опорах и эстакадах технологических трубопроводов с горючими сжатыми и сжиженными газами, ЛВЖ и ГЖ диаметром более 150 мм, находящихся в зоне воздействия пожара.

Предел огнестойкости несущих конструкций эстакад трубопроводов, находящихся в зоне воздействия пожара, при расположении над ними аппаратов воздушного охлаждения хладагента технологической установки по сжижению природного газа должен быть не менее R 120 на всю высоту эстакады.

Предел огнестойкости несущих конструкций площадок и этажерок в зоне воздействия пожара, на которых расположено оборудование и аппараты, где обращаются горючие сжиженные газы, ЛВЖ и ГЖ, должен быть не менее R 120 на высоту до отметки первого яруса (включая несущие конструкции первого яруса), но не менее 12 м.

В случае устройства на этажерке яруса с перекрытием, на котором возможно горение указанных выше веществ, для несущих конструкций, расположенных в зоне воздействия пожара выше этого яруса, также необходимо обеспечить предел огнестойкости не менее R 120 на высоту до следующего яруса.

Предел огнестойкости несущих конструкций площадок и этажерок, которые могут попасть в зону воздействия пожара, должен быть не менее R 120.

Морская ледостойкая стационарная платформа "Приразломная"

При разработке требований пожарной безопасности для уникальных объектов одними их основных факторов, влияющих на возможность применения тех или иных противопожарных мероприятий, являются специфические характеристики конкретного объекта. Для ряда помещений, расположенных внутри платформы, граничащих со всех сторон с другими помещениями различного функционального назначения, технически невозможно применение мероприятий, снижающих взрывные нагрузки до безопасного уровня, а именно устройства в наружном ограждении пожаровзрывоопасных помещений сбросных проемов, оборудованных специальными легкосбрасываемыми конструкциями.

В таком случае в качестве альтернативного мероприятия, направленного на предотвращение возникновения взрыва в объеме помещения, может быть использована система газовой флегматизации ГПВС.

Преимуществом использования системы флегматизации для обеспечения пожаровзрывобезопасности закрытых технологических модулей МСП является возможность совмещения функций пожаротушения и флегматизации в установках газового пожаротушения, защищающих помещения закрытых модулей. В таком случае реализуется следующий принцип действия системы:

  • при образовании ГПВС внутри модуля и превышении концентрации взрывоопасных веществ выше установленного порогового значения срабатывает датчик довзрывоопасных концентраций, и в объем модуля подается флегматизатор – газообразное огнетушащее вещество (ГОТВ) с заданными расходными характеристиками;
  • при возникновении пожара, не связанного с горением ГПВС, срабатывают пожарные извещатели и происходит запуск автоматической системы газового пожаротушения, которая подает ГОТВ в защищаемое пространство.

Таким образом, описанная система служит как для предотвращения пожара, так и для его тушения с помощью подачи одного и того же вещества в защищаемый объем, но с разными параметрами, в первом случае обеспечивающими достижение минимальной флегматизирующей концентрации, во втором – нормативной огнетушащей концентрации.

Данное мероприятие следует рассматривать для тех помещений, в которых по требованиям нормативных документов необходимо предусматривать АУГП. Затраты на организацию АУГП с дополнительной функцией флегматизации существенно ниже, чем установка дополнительных систем.

Приоритетные направления дальнейшей работы

В настоящее время ФГБУ ВНИИПО МЧС России активно участвует в реализации различных нефтегазовых проектов. В качестве основных направлений работ можно выделить следующие:

  • оценка проектных решений на соответствие требованиям нормативных правовых актов и нормативных документов по пожарной безопасности;
  • разработка специальных технических условий, отражающих специфику обеспечения пожарной безопасности объектов и содержащих комплекс необходимых инженерно-технических и организационных мероприятий по обеспечению пожарной безопасности;
  • разработка разделов проектной документации в части обеспечения пожарной безопасности;
  • разработка планов тушения пожаров и др.

Необходимо далее проводить исследования, направленные на гармонизацию существующих и разработку новых нормативных документов, на поиск новых высокоэффективных способов и средств обеспечения пожарной безопасности объектов защиты. При этом нужно осуществлять взаимодействие на межведомственном уровне с привлечением различных научных и проектных организаций, занимающихся вопросами обеспечения пожарной безопасности.

Опубликовано: Каталог "Системы безопасности"-2018
Посещений: 9244

  Автор

Анна Мордвинова

Анна Мордвинова

Старший научный сотрудник ФГБУ ВНИИПО МЧС России

Всего статей:  2

  Автор

Валерий Некрасов

Валерий Некрасов

Ведущий научный сотрудник ФГБУ ВНИИПО МЧС России, к.т.н.

Всего статей:  2

  Автор

Юрий Шебенко

Юрий Шебенко

Главный научный сотрудник, д.т.н., проф. ФГБУ ВНИИПО МЧС России

Всего статей:  1

В рубрику "Регулирование и стандарты" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций