Взрывопожароопасность автомобильных газонаполнительных компрессорных станций

Размещено на http://www.allbest.ru/

Взрывопожароопасность автомобильных газонаполнительных компрессорных станций

Быховец Е.С.

Аннотация

В статье рассматриваются риски техногенного характера на автомобильных газонаполнительных компрессорных станциях. Причины возникновения взрывов и возгораний внутри технологического оборудования. Наиболее опасные моменты при эксплуатации оборудования, а так же причины повреждения технологического оборудования. Самые распространённые первичные и вторичные типовые причины аварий.

Ключевые слова: Автомобильная газонаполнительная компрессорная станция, взрывопожароопасность, природный газ, газовоздушная смесь, технологическое оборудование.

Annotation: The article discusses the risks of man-made nature at automotive gas-filling compressor stations.The causes of explosions and fires inside technological equipment. The most dangerous moments during the operation of the equipment, as well as the causes of damage to technological equipment. The most common primary and secondary typical causes of accidents.

Key words: Automotive Gas Filling Compressor station, explosion and fire hazard, natural gas, gas-air mixture, technological equipment.

Сжатый природный газ активно вытесняет дизтопливо на коммерческом транспорте. Если несколько лет назад этот процесс затрагивал преимущественно автобусы, то сейчас красные баллоны можно встретить на фургонах, легких и тяжелых грузовиках не только отечественного, но и зарубежного производства. Причиной изменений становятся экономические факторы. Все чаще и острее поднимается вопрос об экологичности и экономической составляющей топлива, используемого в транспортной сфере. Особенно остро затрагивает эту проблему отрасль эксплуатации и обслуживания специальной техники. Производство и реализацию КПГ (компримированный природный газ) взяли на себя автомобильные газонаполнительные компрессорные станции (АГНКС) [1].

Автомобильная газонаполнительная компрессорная станция (АГНКС) предназначена для заправки газобаллонных автомобилей и передвижных автогазозаправщиков (ПАГЗ) сжатым природным газом.

Номинальная пропускная способность АГНКС - 500 заправок в сутки.

Технологическая линия -- комплекс оборудования, необходимого для очистки, компримирования, осушки, аккумуляции, редуцирования давления и заправки сжатого газа в автомобили.

В инфраструктуру входят помещения, в которых размещено оборудование для компримирования, аккумуляции и заправки природным газом автомобилей, а также помещения для обслуживающего персонала.

Основная деятельность предприятия - осуществлять заправку газобаллонных автомобилей и передвижных автогазозаправщиков (ПАГЗ) сжатым природным газом. Природный газ, поступая на АГНКС с внешнего газопровода, подвергается очистке, осушке и компримированию, после чего аккумулируется в емкостях, откуда и подается на газозаправочную колонку.

На территории АГНКС обращается опасное вещество - природный газ. Основным горючим элементом в составе природного газа является метан (СН4) - до 98%. автомобильная газонаполнительная компрессорная станция

Характеристика природного газа (метана) представлена в таблице 1. Сведения приведены в соответствии с данными СТО Газпром 2-2.3-351-2009 «Методические указания по проведению анализа риска для опасных производственных объектов газотранспортных предприятий ОАО «ГАЗПРОМ» [2].

Таблица 1 - Характеристика природного газа (метана)

Основная опасность АГНКС обусловлена взрывопожароопасными свойствами обращающихся на ней опасных веществ. Наличие компримированного природного газа (КПГ), находящегося под давлением, создает опасность возникновения взрыва и возгорания в случае:

- разгерметизации оборудования;

- утечки топлива;

- наличия источника инициирования взрыва и возгорания.

При утечке топлива создается опасность образования взрывоопасных концентраций газовоздушной смеси, что при наличии источника инициирования взрыва может обусловить взрыв газовоздушной смеси.

Оборудование АГНКС можно разделить на два основных вида:

- основное (компрессорное и сосуды под давлением);

- вспомогательное (оборудование для охлаждения и сепарации газа, заправочные колонки, трубопроводы и арматура).

В оборудовании и газопроводах АГНКС газ находится под давлением. Повышение давления, происшедшее на одном участке блока оборудования, распространяется на весь блок оборудования и может привести к его разгерметизации.

В компрессорном оборудовании, сосудах, газопроводах при нормальном технологическом режиме воздух отсутствует. Поэтому взрывы и воспламенение газовоздушных смесей возможны только в случае разгерметизации технологической системы и выхода газа в окружающее пространство.

В зависимости от характера разгерметизации, погодных и других условий аварии могут развиваться в виде зон загазованности, взрывов, огненных шаров.

Для случаев разгерметизации оборудования и газопроводов с выбросом газа на открытую территорию АГНКС возможны:

- формирование взрывоопасных зон (зон загазованности), попадание горючего облака внутрь помещения (например, через приточную вентиляцию), что при наличии там электрооборудования во взрывонезащищенном исполнении может привести к взрыву и разрушению помещения;

- взрывы воздушных облаков;

- возникновение огненного шара.

Горение газовоздушного облака может послужить инициирующим импульсом для возникновения пожаров на территории станции. При попадании горючего облака внутрь помещения и последующем взрыве возможны повреждения и разрушения помещений и зданий, повреждение находящегося в них оборудования.

Наиболее опасными моментами при эксплуатации оборудования являются остановка и запуск технологического оборудования, что осуществляется периодически. При осуществлении пуска или остановки в аппаратах одновременно могут изменяться все основные параметры технологического процесса (температура, давление), производиться заполнение или опорожнение аппаратов, их разгерметизация и другие операции. В связи с этим, в периоды пуска и остановки вероятность образования горючей среды как внутри технологического оборудования, так и снаружи значительно повышается.

Одной из распространенных причин повреждения технологического оборудования является образование повышенного давления внутри аппарата, которое может привести к разрушению стенок аппарата, выдавливанию прокладок, и как следствие - потери герметичности. Это может произойти в результате несоответствия между подачей веществ в аппарат и их расходом, перепадами температуры и т.д.

Взрывы и возгорания внутри технологического оборудования в таких установках, как правило, возможны лишь при ошибках при подготовке аппаратов к ремонту и/или вводу их в эксплуатацию после ремонта.

К поражающим факторам при авариях на АГНКС относятся:

- избыточное давления на фронте падающей ударной волны при взрывах;

- тепловое излучение при образовании огненных шаров;

- воздействие токсичных продуктов горения.

Возможные причины и факторы, способствующие возникновению и развитию аварий на АГНКС:

- обращение в трубопроводах и аппаратуре взрывоопасного газа высокого давления;

- наличие большого числа арматуры, тройников, переходников, фасонных частей, т.е. мест с повышенной концентрацией напряжений;

- наличие переходов подземных трубопроводов в надземные, являющихся местами повышенной коррозионной активности и концентрации напряжений;

- сложная пространственная стержневая конструкция надземных газопроводов;

- заводские дефекты оборудования (арматуры, труб);

- большой износ оборудования при недостаточно качественном диагностическом контроле и несвоевременном выполнении ремонтных работ по обеспечению герметичности трубопроводов, емкостей, арматуры;

- ошибки проекта (например, отсутствие обратного клапана на линии аккумуляторов АГНКС);

- нарушение персоналом ПТЭ и ПТБ, ошибки персонала из-за невнимательности или некомпетентности;

- внешние причины природного характера (например, удар молнии) или антропогенного характера (теракт).

Вторичными типовыми причинами аварий могут быть неисправности предохранительных клапанов, регуляторов давления, запорной арматуры, защитной автоматики, образование гидратов в трубопроводах, неисправности эжекторов в линии заправки расходных емкостей.

Статистика аварий на производстве говорит о том, что основными причинами их являются неисправности оборудования - более 40%, около 20% занимают нарушения правил эксплуатации, порядка 30% - это стихийные бедствия, конструктивные недоработки.

Несмотря на относительно небольшое число ЧС и пожаров на рассматриваемых объектах, риск гибели людей и возможный материальный ущерб требует качественного прогнозирования и профилактических мероприятий, направленных на снижение риска возникновения пожаров и ЧС.

Использованные источники:

1. Годовой отчет о деятельности федеральной службы по

экологическому, технологическому и атомному надзору в 2021 году [Электронный ресурс]. URL:

https://www.gosnadzor.ru/public/annual reports/index.php (дата обращения: 13.10.2023).

2. Самаркин, А. В. Повышение пожаробезопасности автомобильных газонаполнительных компрессорных станций / А. В. Самаркин, О. В. Мелехина // АвтоГазоЗаправочный комплекс + Альтернативное топливо. - 2019. - Т. 18, № 4. - С. 184-185.

Размещено на Allbest.ru