Взрыво- и пожароопасность наземных хранилищ сжиженных углеводородов
Хранение сжиженных газов в стационарных наземных стальных резервуарах под давлением связано с повышенной пожаро- и взрывоопасностью. В случае возникновения аварий поражающими факторами являются ударная волна, тепловое излучение, открытый огонь, элементы разрушенного оборудования.
Повышенная пожаро- и взрывоопасность обусловлена рядом причин. Сжиженный газ обладает высоким коэффициентом термического расширения жидкой фазы. Этот фактор учитывают при заполнении резервуаров. Не допускается заполнение резервуаров выше установленного уровня, а также превышение температуры в хранилище. Необходимо обеспечить наличие паровой подушки над уровнем жидкой фазы.
Существенно повышает вероятность выбросов газа в атмосферу зависимость давления в резервуаре от температуры окружающей среды. В результате перепада температуры возникает опасность выделения паро- и газовоздушной смеси через газоотводные устройства. Сжиженный газ быстро испаряется и, имея большой удельный вес, он может скапливаться в низких местах, образуя локальные пожароопасные зоны.
Наиболее часто аварии в наземных хранилищах сжиженных углеводородов происходят по причине утечки газов, нарушении герметичности трубопроводной арматуры, недостаточной надежности систем противоаварийной защиты. Для снижения взрыво- и пожароопасности сжиженных углеводородов применяют емкости специальной конструкции, оснащенные соответствующими контрольно-измерительными приборами.
Для хранения сжиженных углеводородов используют горизонтальные стальные емкости объемом 200 м3 и сферические резервуары объемом до 600 м3. Рабочее давление в данных аппаратах может достигать 1,8 МПа. Сферические резервуары по сравнению с горизонтальными более экономичны, так как имеют меньшую толщину стенки, что приводит к уменьшению удельного расхода металла на единицу объема. Уменьшение толщины металла при производстве сферических резервуаров обусловлено более равномерным распределением механических напряжений по контуру оболочки.
Широкое распространение получили изотермические способы хранения сжиженных газов при низких температурах и атмосферном давлении. Так как при снижении температуры плотность сжиженных углеводородов увеличивается, то возможно использование тонкостенных резервуаров меньшей емкости. Низкая температура достигается испарением части сжиженного газа или применением холодильных установок.
С целью безопасной эксплуатации резервуары оснащаются указателями уровня жидкой фазы, давления паровой фазы, температуры, предохранительными клапанами, пробоотборниками. Трубопроводы для заполнения емкостей оснащаются обратными клапанами.
На этапе проектных расчетов, разрабатывая меры безопасной эксплуатации оборудования, оценивают вероятность выброса опасных веществ, что в определенных условиях может привести к каскадному развитию аварии.
