STINGEREA INCENDIILOR LA DEPOZITELE DE PRODUSE PETROLIERE
STINGEREA INCENDIILOR LA DEPOZITELE DE PRODUSE PETROLIERE
1. Caracteristicile de ardere a lichidelor combustibile.
1.1. Natura arderii i structura flcrilor.
1.2. Viteza de ardere.
1.3. Repartiia temperaturii n lichid.
2. Fenomene care pot nsoi incendiul.
2.1. Fierberea
2.2. Erupia
2.3. Explozia rezervorului
2.4. Unda de oc i viitura.
2.5. nclzirea rezervelor nvecinate.
3. Categorii de incendii de produse petroliere.
4. Caracteristicile incendiilor.
5. Organizarea i executarea interveniei:
5.1. Organizarea interventiei
5.2. Principii tactice
5.3. Localizarea i lichidarea incendiului.
BIBLIOGRAFIE
1. Stingerea incendiilor P. Blulescu, pg. 89 111.
2. Prevenirea i stingerea incendiilor la depozitele de lichide
combustibile M.I.Ch. , ed. 1977, pg. 132 175; 197-213.
3. Buletinul Pompierilor nr. 4/71, pg. 33-39;1/72, pg. 91-107;
nr. 3/72, pg. 72 77;1/1973, pg. 132-140; 2/73, pg.34-37 si
79-82;4/73, pg. 68-72; 2 3/1977, pg. 38-69 si 4/1977 pg. 44-50.
4. Revista p.c.i. nr. 12/1983 pg. 18-19; 3/1989, pg. 15 si nr.
4/1989pg. 14.
Regulamentul interveniei pompierilor militari.
5. Regulamentul instruciei de specialitate a pompierilor
militari.
1. INTRODUCERE
Dezvoltarea fr precedent a industriei petrochimice i chimice,
care prelucreaz cantiti mari de iei i produse petroliere, creterea
masiv a consumului de astfel de produse n aproape toate rile lumii,
ridic probleme deosebite din punct de vedere al asigurrii securitii
mpotriva incendiilor, avndu-se n vedere n primul rnd pericolul de
explozie i incendiu, precum i dificultile ce apar la stingerea unor
eventuale incendii.
n multe ri industrializate, capacitatea rezervoarelor i
depozitelor a crescut considerabil, fapt determinat, n primul rnd,
de mrirea capacitilor de prelucrare a unor rezerve de materii prime
i n al doilea rnd, de necesitatea de depozitare a ieiului
aprovizionat de conducte magistrale petroliere de mare
capacitate.
Astzi se construiesc curent rezervoare de 40.000 m3 i se pot
ntlni tot mai des rezervoare de 50.000 m3, 100.000 m3 i chiar peste
150.000 m3, care ridic probleme deosebite pentru prevenirea i
stingerea incendiilor.
Indiferent de tipul de rezervor adoptat, stingerea cu succes a
unui eventual incendiu nu este posibil fr cunoaterea procesului de
ardere a lichidelor combustibile, a fenomenelor care nsoesc
arderea, a particularitilor incendiului, a folosirii celor mai
adecvate substane, instalaii i tehnici de stingere, fr o temeinic
pregtire a efectivelor care intervin pentru stingerea
incendiului.
1. CARACTERISTICILE DE ARDERE A LICHIDELOR COMBUSTIBILE
1.1. Natura arderii i structura flcrilorArderea lichidelor
combustibile este un proces fizico-chimic complex, al crui caracter
i intensitate depind de o serie ntreag de factori. Arderea
permanent a lichidelor combustibile n rezervoare sau n general pe o
suprafa liber, este un proces de difuziune urmat de o reacie
exoterm.
Caracterul de difuziune al arderii se exprim prin aceea c viteza
de ardere a vaporilor este determinat de viteza de difuziune a
oxigenului din aer n frontul flcrilor. n cazul unei arderi
permanente, att vaporii de combustibil ct i aerul, afluiesc ntr-o
succesiune nentrerupt ctre frontul flcrilor.
Arderea unui lichid combustibil se caracterizeaz prin dou
fenomene independente i anume: evaporarea i arderea amestecului de
vapori cu aer deasupra suprafeei combustibilului. Evaporarea are un
rol extrem de mare, deoarece n ultima instan ea determin
intensitatea arderii. Viteza de evaporare a unui anumit lichid
combustibil depinde de condiiile schimbului de cldur ntre flacr i
suprafaa lichidului, precum i condiiile n care se face schimbul de
cldur din interiorul lichidului propriu-zis.
Forma i dimensiunile flcrii sunt determinate de condiiile n care
vaporii de combustibil se amestec cu aerul.
Deci, evaporarea i formarea amestecului sunt strns legate ntre
ele, iar n stare de echilibru, ele se afl ntr-un astfel de raport,
nct cantitatea care se evapora este egal cu aceea care se consum
prin ardere.
n caz de incendiu, pot apare condiii variate de ardere.
n funcie de locul unde se afl lichidul combustibil se disting
trei feluri de arderi:
1. arderea n rezervoare;
2. arderea lichidului vrsat pe suprafaa unui material de alt
natur;
3. arderea combustibilului sub form de jet (tora).
n cazuri reale, la un incendiu se pot ntlni dou sau trei cazuri
de arderi (de ex., la rezervoare arderea poate avea loc
concomitent, att la suprafaa oglinzii rezervorului ct i n cuva de
retenie n cazul revrsrii lichidului).
Ct privete structura flcrilor, aceasta depinde nemijlocit de
dimensiunile fluxului de vapori degajai de lichidul combustibil i
de viteza lui de micare. Asupra structurii flcrii, mare influen o
are i viteza de micare a aerului.
n funcie de aceti factori, flcrile la rezervoarele cu suprafee
mari au o structur turbulent. n cazul acestor flcri, impulsul
continuat de vaporii de combustibil ascensionali, este mult mai mic
dect impulsul provocat de gazele de ardere. Viteza medie a
curentului, n cazul unei ascensiuni puternice in mijlocul flcrilor,
crete odat cu nlimea, att de repede nct turbulena apare aproape de
baza flcrilor, dac gazele de ardere ale flcrilor au depit chiar i
numai o parte a lungimii acestora.
n cazul incendiilor de rezervoare cu lichide combustibile,
procesul de ardere este meninut prin faptul c, cldura necesar
nclzirii i evaporrii stratului superior al lichidului, se transmite
de la flacr i de la mantaua rezervorului, lui prin conductivitate,
existnd dou puncte de vedere: prin radiaie i prin convecie.
n urma nclzirii, lichidul combustibil se evapor. Vaporii de
lichid combustibil se ridic ncet n rezervor i reacioneaz, de obicei
n regiunea deschiderii rezervorului, n contact cu aerul mediului
nconjurtor. Datorit forelor ascensionale a gazelor de ardere
fierbini, local, ia fiin o depresiune datorit creia aerul
atmosferic, n mare parte, ptrunde n interiorul rezervorului, unde
se amestec cu vaporii de combustibil care au tendina
ascensional.
n funcie de viteza ascensional a curentului de vapori de
combustibil i de distana pn la suprafaa oglinzii lichidului (spaiul
gol al rezervorului) se formeaz o zona de reacie n apropierea
deschiderii rezervorului
La incendiile n rezervoare cu diametre mari, n zona de reacie
ctre axul rezervorului, aerul afluiete cu mare greutate.
n general, se produce o ardere incomplet, cu degajri de oxid de
carbon i hidrogen, printre alte produse de ardere i mari cantiti de
fum, coninnd particule de carbon nearse.
Cercetrile pe plan mondial din ultimii ani, au artat c la
arderea lichidelor n rezervoare deschise, structura flcrilor,
temperatura acestora ca i radiaia lor, depind n principiu, de
diametrul rezervorului n care se produce arderea. nlimea prii
luminoase a flcrii este de 1,5 2 diametre ale rezervorului. n caz
de vnt, flcrile se nclin spre orizontal pstrnd aproximativ aceleai
dimensiuni i, ca urmare, vor sclda i nclzi rezervoarele vecine sau
alte instalaii, amplasate pn la o distana de 2 diametre de
rezervorul incendiat.
Temperatura prii luminoase a flcrii, n funcie de natura
lichidului combustibil, variaz n limitele de la 100 la 1300 0C. Din
primele minute de la izbucnirea incendiului, ntr-un rezervor se
creeaz un pericol real de propagare a acestuia la rezervoarele
vecine sau la alte obiective care se gsesc sub influena radiaiei
flcrilor.
Incendiile la rezervoare sunt nsoite de transferul unei energii
termice apreciabile datorate coloanei de flcri, precum i a
transportului de ctre curenii de aer a particulelor fierbini de
carbon (funingine) la rezervoarele situate n apropiere.
n consecin, la aceste rezervoare, de multe ori se produce
inflamarea vaporilorde produse petroliere, ieite prin diferite
deschideri n capacul rezervorului.
Pereii rezervorului aflai direct sub influena flcrilor la
temperatura de 5000C pierd rezistena i ncep s se deformeze spre
interiorul rezervorului. La incendiile de produse albe, pereii
rezervorului se deformeaz mai rapid dect la incendiile de produse
negre.
1.2. Viteza de ardere
Un parametru caracteristic cu privire la procesul de ardere n
cazul incendiului de rezervoare este viteza ascensional a
curentului de vapori care se formeaz n interiorul rezervorului,
respectiv, viteza de consum prin arderea lichidului combustibil
exprimat n m/s, ea reprezentnd de fapt viteza de scdere a nivelului
de lichid n rezervor, datorit evaporrii.
n tabel sunt date valorile orientative ale vitezei de ardere a
produselor petroliere frecvent utilizate.
Denumirea lichidului combustibilViteza de ardere n cm/h.
Benzin
Petrol lampant
Motorin
Pcur
iei
20,4 30
16,2 24
18,0 20
pn la 10
12 - 15
Se menioneaz c odat cu creterea vntului la 8-10 m/s, viteza de
ardere se mrete cu 30-50%.
1.3. Repartiia temperaturii n lichidSe tie c o parte din energia
radiat de flacr este consumat de nclzirea lichidului. Dup un anumit
timp, la suprafaa lichidului se stabilete o temperatur care este
aproximativ egal cu temperatura de fierbere a lichidului respectiv.
n straturile superioare temperatura este ntotdeauna mai mare dect n
profunzime. Cu timpul, temperatura lichidului crete, variaia cea
mai rapid constatndu-se n perioada iniial.
Caracterul variaiei depinde de felul lichidului i de condiiile
de ardere. ieiul, pcura i benzina se nclzesc n profunzime. Creterea
grosimii stratului nclzit depinde de viteza medie de nclzire a
lichidului respectiv, de timpul calculat de la nceputul nclzirii,
de proprietile lichidului i diametrul rezervorului.
Temperatura cea mai ridicat este n stratul de lichid de la
suprafa.Temperatura pe suprafaa liber la arderea lichidelor este
apropiat de temperatura de fierbere.
Viteza de cretere a stratului nclzit de iei este de 26-36 cm/h,
iar temperatura stratului nclzit de 130-160oC.
Benzina are temperatura stratului nclzit de 90-100oC, la o vitez
a stratului nclzit de 72 cm/h.Viteza de cretere a strului nclzit de
pcur este de 24-42 cm/h, iar temperatura este de 230-300oC. La
petrolul lampant stratul de lichid nu se nclzete uniform, deci nu
are aceeai temperatur.
Temperatura nu este egal n toate punctele suprafeei. n
apropierea pereilor rezervorului temperatura este mai ridicat dect
la centru.
Distribuia temperaturii este egal de influena pereilor
rezervorului a cror temperatur este mai ridicat dect a lichidului
combustibil.
De reinut este i faptul c temperatura pe peretele rezervorului
sub nivelul lichidului nu poate depi cu mult temperatura lichidului
combustibil respectiv i drept consecin, n cazul nivelului ridicat
al lichidului combustibil n rezervor, peretele nu se deformeaz.
Invers, peretele rezervorului mai sus de nivelul lichidului
combustibil, sub aciunea flcrii, chiar n primele minute de ardere
liber se nclzete i ncepe s se deformeze.n cazul incendiilor reale
de 15 20 minute de la izbucnirea incendiului marginea liber a
peretelui rezervorului metalic se nclzete pn la temperatura de
incandescen la rou i se deformeaz, dac nu s-a supus unei aciuni
intense de rcire.
2. FENOMENE CARE POT NSOI INCENDIUL
2.1. FierbereaFenomenul de fierbere este strns legat de existena
apei n iei n structuri (masa lichidului) i la fundulrezervorului,
sub form de pern de ap. Apariia fenomenului de fierbere este
determinat de caracterulspecial al nclzirii ieiului i pcurii cu
urme de ap i de procesul de fierbere a apei supranclzite.
La o ardere de lung durat, ieiul i pcura cu coninut de ap se
nclzesc n profunzime, formnd pe suprafaa lichidului imediat un
strat de lichid n fierbere, a crui grosime crete n timp. nclzirea
continu a produsului, n profunzime are loc cu o vitez care depete
de 2-4 ori viteya de aredre.
Procesul de fierbere n rezervor se caracterizeaz prin formarea
vaporilor n toat masa lichidului. Pentru fierbere este
caracteristic prezena unui mare numr de bule de vapori, care, de
regul, apar pe peretele i fundul rezervorului unde are loc acest
fenomen. Apariia bulelor determin formarea unor centre de vapori
care stau la baza nceperii distilrii, care n anumite condiii poate
avea un caracter exploziv. Centrele de formare a vaporilor apar n
special cnd lichidul este impur. Dac lichidul nu conine impuriti,
centrele de formare a vaporilor se repartizeaz mai ales pe peretele
rezervorului.
Centre de formare a vaporilor pot lua natere n interiorul
lichidului nsui, dac acesta este destul de puternic
supranclzit.
Aa cum s-a artat, ieiul se nclzete n profunzime, formndu-se un
strat nclzit, a crui temperatur poate s ajung la 130-160oC. Cnd
creterea stratului nclzit ajunge la perna de ap ncepe aa-zisa
fierbere pelicular.
Din cauza vscozitii mari i a tensiunii superficiale ntre stratul
de iei i perna de ap se formeaz o pelicul de vapori, care izoleaz
perna de ap un anumit timp, producndu-se din aceast cauz, o
supranclzire a stratului de produs. Dup un anumit timp se nclzete
stratul de ap.
Contactul dintre produsul petrolier supranclzit i apa de la
fundul rezervorului provoac fierberea exploziv violent a apei cu
formare instantanee a unei cantiti mari de vapori din perna de
ap.
Aceste fenomene provoac aruncarea violent, exploziv, sub
formpulverizat a produsului petrolier n atmosfer.
Dac ntr-un rezervor cu iei care arde nu exist un strat de ap ns
ieiul conine urme de ap atunci, n perioada iniial de ardere, apa
este repartizat mai mult sau mai puin uniform n masa
produsului.
Din cauza nclzirii, vscozitatea stratului superior de iei
descrete, iar picturile de ap coboar n profunzimea stratului de
lichid i treptat se acumuleaz acolo unde vscozitatea ieiului este
relativ mare. n aacelai timp, picturile de ap se nclzesc, iar cnd
ajung la un anumit grad de supranclzire, ele fierb, provocnd
deversarea ieiului.
Momentul cnd se produce fierberea depinde de calitatea ieiului i
de proporia de ap, de nlimea peretelui liber al rezervorului
etc.Dup datele obinute la unele experimentri n strintate, ieiul
care conine 1% ap, ncepe s fiarb dup 45-60 minute de la nceputul
arderii. Dac nivelul de iei n rezervor este ridicat, fierberile i
deversrile de iei peste peretele rezervorului se repet n mod
periodic.Semnul principal al nceputului fierberii const n creterea
dimensiunilor flcrii.
n unele cazuri, nainte de a ncepe fierberea, se produce un
zgomot sub form de fonet.
Trebuie reinut faptul c fierberea poate avea loc i n cazul
refulrii apei sau spumei pe suprafaa lichidului aprins.
Pe timpul fierberii ieiului, este posibil, n anumite condiii, s
se produc o deversare a lichidului, mai se intervine prompt i se
realizeaz o rcire permanent cu jeturi de ap, a pereilor
rezervoarelor incendiate.
2.2. Erupia
Fenomenele de fierbere i erupie nu se produc la arderea
produselor rezultate de la prelucrarea ieiului cum sunt benzina,
petrolul lampant, combustibilul pentru motoare Diesel etc.
Fierberea i erupia se produc numai la arderea n rezervoare a
ieiului i pcurii.La benzin, de exemplu, erupia nu se produce
datorit faptului c temperatura stratului nclzit este inferioar
temperaturii de fierbere a apei sau apropiat de aceasta.
Erupia se produce numai dup fierbere sau pe timpul acesteia i
const n aruncarea (proiectarea) peste peretele rezervorului a unei
mari cantiti de lichid aprins, care, rspndindu-se n apropierea
focarului de ardere, complic mult situaia creat. n unele cazuri,
zeci de tone de iei pot fi aruncate la zeci de metri de focarul de
ardere.
Erupia ieiului aprins poate avea loc cnd sub stratul de iei se
afl ap, lichidul se nclzete n cursul arderii n profunzime,
formndu-se unstrat nclzit; temperatura stratului de lichid este mai
mare dect temperatura de fierbere a apei.Lipsa unuia dintre aceti
factori exclude apariia erupiei. Prima condiie este legat de
circumstanele n care are loc depozitarea combustibilului, iar
celelalte dou sunt determinate de proprietile lichidului.
Momentul la care survine erupia este determinat de viteza de
nclzire a ieiului i practic este egal cu timpul n care stratul
nclzit de iei ajunge la stratul de ap.
Erupia ncepe prin aruncarea lichidului peste pereii
rezervorului, de aceea n literatura de specialitate, fenomenul
respectiv este cunoscut sub denumirea de debordare.
Momentul nceperii debordrii ieiului poate fi determinat din
relaia: t = H-h/V+V1 n care, t : este timpul probabil de ncepere a
aruncrii lichidului aprins care reprezint de fapt durata de
atingere de ctre stratul de iei nclzit sau de pcur a apei de la
fundul rezervorului, n h;
H nlimea iniial a stratului de iei, n m;
H nlimea iniial a pernei de ap n rezervor, n m;
V viteza de ardere a petrolului, n m/h (V=o,12 m/h); V1 viteza
de nclzire a petrolului, n m/h( V1=O,25m/h).nsemnele caracteristice
ale nceputului erupiei sunt: apariia vibraiilor pereilor
rezervoarelor, nsoite de zgomote, de creterea dimensiunilor
flcrii.
Volumul de lichid aruncat depinde de cantitatea existent n
rezervor i de diametrul acestuia. Cu ct rezervorul va conine mai
mult iei i cu ct va fi mai mic diametrul, cu att va fi mai puternic
aruncarea ieiului peste marginile rezervorului.
Practic, erupia poate fi evitat prin evacuarea stratului de ap.
n caz c acest lucru nu este posibil, se impune calcularea timpului
de erupie i luarea msurilor de rigoare.
2.3. Explozia rezervorului
Incendiile n rezervoarele cu produse petroliere albe sau la cele
negre nclzite, de obicei ncep cu explozia amestecului de vapori aer
n spaiu de gaze al rezervorului i cu smulgerea capacului sau cu o
explozie mai slab a amestecului saturat vapori aer, fr smulgerea
capacului, ci numai cu spargerea lui n locurile mai slabe.
Fora exploziei, de regul, este mai mare la rezervoarele n care
sunt depozitate lichide combustibile uor volatile, n care exist un
spaiu mare umplut cu un amestec de vapori aer.
n funcie de fora exploziei i de felul rezervorului, n practic
pot apare urmtoarele situaii:
- capacul rezervorului vertical se smulge n ntregime i este
aruncat la distan (pn la 120 m); n acest caz produsul arde pe
ntreaga suprafa liber a oglinzii lichidului din rezervor;
- capacul rezervorului vertical este ridicat de puterea
exploziei, se rupe total sau parial i rmne n stare semiscufundat n
lichidul aprins; n acest caz, avem de-a face cu un incendiu parial
de suprafa liber, parial n interior.
- capacul rezervorului vertical este supus unei fore reduse a
exploziei, se deformeaz, producndu-se deschideri mici la mbinarea
prin sudur a capacului de peretele rezervorului; n acest caz ard
numai vaporii de lichide uor inflamabile deasupra neetaneitilor,
deci un incendiu la exterior.
n anumite situaii, se pot ntlni i cazuri cnd curenii de aer
transport vaporii de lichide combustibile din rezervoarele
neincendiate ctre cele incendiate, inflamndu-se, deseori, cu
explozie.
2.4. Unda de viiturLa producerea exploziei unui rezervor sau mai
multe, unul dintre cele mai mari pericole l constituie unda de
viitur. S ne nchipuim uvoiul de lichid scurs dintr-un rezervor de
50.000 m3 sau de 100.000 m3, care poate deteriora i aprinde totul n
cale pe o anumit distan, el putnd depi sau rupe i digul de protecie
realizat din pmnt dac nu este bine tasat i executat. Este suficient
s amintim exploziile la cteva rezervoare de mare capacitate ale
depozitului rafinriei de petrol din Czechowice Dziedzice din
Polonia i a celui de la Triest, unde digurile de protecie au
cedat.
2.5. nclzirea rezervoarelor nvecinate
Sub influena fluxului de radiaie de la rezervorul care arde, iar
pe timp de vnt, a aciunii directe a flcrii se vor nclzi pereii,
capacele, supapele de respiraie i alte instalaii ale rezervoarelor
din apropiere.
nclzirea supapelor de respiraie duce la deteriorarea
opritoarelor de flacr, astfel c acestea nu-i mai ndeplinesc rolul,
adic nu mai pot opri ptrunderea flcrii n interiorul
rezervorului.
De asemenea, nclzirea mantalelor i capacelor rezervoarelor
vecine, cu cel incendiat duce la creterea intensitii evaporrii
lichidului combustibil din acestea.
Dac n rezervorul nclzit se pstreaz combustibil cu temperatura
joas de fierbere i cu temperatura de inflamabilitate sczut, de
exemplu benzin, atunci sub capacul rezervorului se poate forma o
concentraie de vapori-aer mai mare ca limita superioar de explozie
(care de fapt exist n permanen) i o oarecare presiune excedentar
mpiedic ptrunderea incendiului n interiorul rezervorului (cu
condiia s nu se admit s se trag lichidul de rezervoare). Vaporii
care ies din supape de respiraie se pot aprinde i ard deasupra
acesteia, avnd o aciune termic suplimentar asupra construciei
rezervorului.
Dac n rezervorul nclzit se pstreaz lichid combustibil cu o
temperatur de inflamabilitate mai mare dect temperatura mediului
ambiant, de exemplu motorin, atunci cnd n urma nclzirii lichidului,
sub capacul acestui rezervor se poate forma o concentraie de vapori
cu pericol de explozie.
3. CATEGORIILE DE INCENDII DEPRODUSE PETROLIERELa rezervoarele
cu produse petroliere se pot produce incendii diferite n funcie de
cauza, natura i cantitatea produsului, felul rezervorului i de
condiiile meteorologice. Intensitatea i mrimea incendiului depind i
de timpul de intervenie i eficacitatea aciunii de stingere.
3.2. Incendiul manifestat sub form de torAcest fel de incendiu
se caracterizeaz prin arderea vaporilor de lichide combustibile
ieite din spaiul de gaze al rezervorului i aparatelor, prin
neetaneiti sau prin supapele de respiraie sau alte deschideri.
3.3. Incendiul la jeturile de lichide combustibile ieite din
Rezervoare sau conducte
Acest fel de incendiu se caracterizeaz, de regul prin arderea
continu a suprafeei cuprinse de incendiu. n timpul incendiului se
creeaz pericolul de propagare a arderii n reeaua de canalizare, dac
nu s-au nchis vanele sau acestea sunt defecte, cuve de retenie,
precum i n alte locuri acoperite sau descoperite. Jeturile de
lichide aprinse constituie un mare pericol pentru oameni.
La umplerea excesiv a rezervorului cu lichid combustibil, este
posibil scurgerea acestuia prin neetaneiti i apoi pe peretele
rezervorului, produsul putndu-se aprinde dintr-o anumit cauz.
Experiena a artat c arderea lichidului combustibil pe peretele
rezervorului nu se extinde imediat pe suprafaa oglinzii din
interiorul. La nceput se inflameaz numai vaporii ieii prin supapa
de respiraie. n acest caz, dac nu se reuete stingerea de la nceput,
produsul petrolier se revars n cuva de retenie complicnd
situaia.
3.3. Incendiul la suprafaa liber a lichidului din rezervorUn
astfel de incendiu se caracterizeaz prin cuprinderea ntregii
suprafee a lichidului dintr-un rezervor cu capac fix sau din cel cu
capac flotant scufundat, prin flcri luminoase cu nlimi egale cu 1,5
pn la 2xdiametrul rezervorului, temperaturi ridicate pn la 1300o C
i o durat mai mare de ardere n caz c nu se intervine prompt i cu
eficacitate pentru stingere.
3.4. Incendiul la spaiul inelar de etanare a capacului
flotant
(rezervor cu capac flotant)3.5. Incendiul n cuva de
retenieAcesta se produce cnd au loc scurgeri de lichid din rezervor
sau conducte i la spargerea rezervorului. De regul, un astfel de
incendiu se desfoar concomitent cu incendiul declanat la
rezervor.
n raport de situaie, este posibil s se produc un incendiu la un
rezervor i cuva de retenie respectiv sau s cuprind mai multe
rezervoare, mai multe cuve de retenie i n cazul cel mai grav s avem
de-a face cu un incendiu generalizat la ntregul depozit sau numai
la o parte din acesta.
4. CARACTERISTICILE INCENDIILOR
Incendiile la rezervoarele de mare capacitate sunt de lung durat
i destul de complicate prin caracterul lor, necesitnd un numr
important de fore i mijloace, precum i cantiti mari de substane de
stingere.
Incendiile de rezervoare cu produse petroliere se caracterizeaz
prin urmtoarele fenomene fizico-chimice:
- transmiterea energiei calorice prin radiaia de la rezervorul
incendiat ctre rezervoarele vecine, respectiv ctre obiectele aflate
n apropierea rezervorului nvecinat;
- transmiterea particulelor de funingine incandescente datorit
curenilor de aer;
- transmiterea vaporilor de lichide combustibile de la
rezervorul care nu arde ctre rezervorul incendiat;
- posibilitatea de propagare a arderii n reeaua de canalizare
sau n alte spaii deschise folosite pentru captarea lichidelor
combustibile;
- degajarea de mari cantiti de fum, produse ale arderii
incomplete i temperaturi de pn la 1300oC;
- arderea violent a lichidelor combustibile cnd acestea se
produc la suprafaa oglinzii (suprafa liber);
- deformarea i distrugerea legturilor de conducte supraterane
ale rezervoarelor din care se scurge o cantitate apreciabil de
lichid.
6. ORGANIZAREA I EXECUTAREA INTERVENIEI
5.1. Generaliti
Cu toate msurile de prevenire a incendiilor, cu toat tehnica
actual i mijloacele de protecie contra avariilor i incendiilor, nu
este posibil s se atepte la o excludere complet a izbucnirii
incendiilor la rezervoarele de mare capacitate, aceasta avnd n
vedere, n special, imposibilitatea nlturrii n ntregime a unor cauze
de incendiu.
Pentru asigurarea proteciei contra incendiilor a rezervoarelor
de o anumit capacitate, acestea se prevd cu instalaii fixe de
stingere i rcire, domeniu n care s-au fcut progrese nsemnate pe
plan mondial privind proiectarea, construirea i eficacitatea lor,
strns legat de fabricarea unor noi substane de stingere. Cu toate
acestea, i practica a dovedit-o: instalaiile fixe nu pot s asigure
ntotdeauna succesul n stingerea incendiilor. Dei, posibilitatea
unor asemenea cazuri este redus, totui trebuie luate msuri de
asigurare a interveniei cu mijloace mobile. Acest lucru este
necesar pentru c n cazul unei explozii a amestecului vapori-aer n
rezervor i mai ales n incinta unui parc de rezervoare, instalaia
fix de stingere poate fi degradat total sau parial.
Incendiile declanate n strintate la rezervoarele cu produse
petroliere n special la cele de mare capacitate s-au stins cu mare
greutate. Totul depinde de modul de organizare a interveniei, de
tria forelor, priceperea i competena personalului de intervenie, de
tehnica folosit la stingerea incendiilor.
S-ar putea da ca exemplu incendiul izbucnit n Germania la un
rezervor de 30.000 m3 cu iei (n rezervor existau 20.000 m3 iei)
care a fost stins n 40 de minute, succesul datorndu-se aplicrii
ntocmai a planului de intervenie i cel de la depozitul de produse
petroliere, din Triest, unde mai multe rezervoare (de 50.000 m3 i
80.000 m3) au fost cuprinse de flcri i scoase din funciune.
Practic, fiecare incendiu se deosebete substanial de alte
incendii similare, n primul rnd, prin caracterul dezvoltrii lui i
prin particularitile sale, care de regul, ngreuiaz stingerea. De
aici i necesitatea cunoaterii ct se poate de bine a
particularitilor incendiilor, a principiilor tactice de stingere,
organizrii stingerii i a conducerii efectivelor.
Organizarea interveniei
Avnd n vedere caracteristicile incendiilor la marile rezervoare
de lichide combustibile, pentru asigurarea gradului nalt de
securitate cerut acestor importante i vulnerabile obiective, este
necesar un sistem complex de protecie contra incendiilor, care s
asigure, dup caz, urmtoarele funciuni principale:
detectarea concentraiilor periculoase de vapori inflamabili n
aer, ce se formeaz n caz de avarie n zona parcului de rezervoare
sau perimetrul acestei zone;
limitarea posibilitilor de rspndire a lichidelor combustibile
revrsate n caz de avarie la rezervoarele sau conductele de
produse;
vehicularea produselor din/sau n rezervoare, n funcie de
necesitile interveniei, folosind la maximum posibilitile
instalaiilor tehnologice sau instalnd dispozitive provizorii n
acest scop;
stingerea produselor incendiate;
rcirea construciilor incendiate i a celor nvecinate expuse
aciunii cldurii.
Dimensionarea elementelor componente ale instalaiei se face n
funcie de urmtorii factori principali:
intensitatea necesar de stingere ;
aria suprafeei libere a lichidului incendiat;
durata teoretic a interveniei;
parametrii de lucru (debitul, presiunea, etc.) ai generatoarelor
i capetelor de refulare utilizate.
Stabilirea intensitii de stingere, reprezint punctul de plecare
al operaiilor de dimensionare a instalaiei, valoarea ei depinznd, n
primul rnd, de calitatea spumei, procedeul aplicat pentru refularea
ei, natura lichidului combustibil, condiii concrete n care are loc
arderea.
Datorit diametrelor (20-100 m) i nlimii apreciabile (14-22 m)
ale rezervoarelor mari, precum i dimensiunilor cuvei de retenie,
pentru introducerea spumei n zona incendiat, este necesar s se
dispun de numeroase utilaje mecanizate, cu debite i presiuni de
lucru ridicate.
Pentru asigurarea condiiilor necesare realizrii cu succes a
aciunii de stingere a incendiilor la rezervoarele de mare
capacitate (parcuri de rezervoare ) destinate depozitrii produselor
petroliere, trebuie luate din timp o serie de msuri pregtitoare.
Acestea se refer, n principal, la asigurarea forelor i mijloacelor
necesare stingerii incendiilor i la posibilitatea concentrrii lor
la locul aciunii n timp util, la asigurarea substanelor de stingere
a incendiilor, precum i la pregtirea tactic i tehnic a personalului
de intervenie, n care se include i conducerea ferm a
interveniei.
n acest scop, precum un depozit de produse petroliere, (rezervor
de mare capacitate) este necesar s se ntocmeasc din timp un plan
unic de intervenie.
Valoarea practic a acestui plan const, n primul rnd, n
exactitatea cu care s-au calculat forele i mijloacele necesare
stingerii incendiului i n al doilea rnd, n alegerea variantelor
tactice principale corespunztoare.
Din experienele efectuate n unele ri rezult c dup aproximativ 60
minute apare cel mai mare pericol de propagare a incendiului la
rezervorul vecin. Aceasta nseamn c aciunea de stingere trebuie
nceput cel mai trziu dup 30 minute de la izbucnirea incendiului,
deoarece, innd seama de durata calculat de stingere de 15 minute,
se impune ca stingerea incendiului s se termine nc nainte de a se
ajunge la factorul critic de timp. Prin urmare, pentru nceperea
stingerii incendiului la rezervoare este relaia: T max =30
minute.
Pentru stingerea incendiilor n cuva de retenie, timpul maxim de
ncepere a aciunii de stingere este considerat, de ctre unii
specialiti strini egal cu 60 minute. Acesta ar fi timpul necesar de
pregtire a forelor i mijloacelor, precum i de pregtire a unei
aciuni eficiente de stingere a incendiului. La aceast concluzie s-a
ajuns, avndu-se n vedere i faptul c incendiile la cuva de retenie
sunt mai reduse fa de incendiile de rezervoare, c astfel de
incendii se produc n urma unor deversri sau explozii ale
rezervoarelor, apreciere just dac se ine seama de tendina actual de
a se construi rezervoare cu capac flotant sau cu perei dubli, la
care fenomenele amintite nu se produc sau dac au loc, aceasta se
ntmpl extrem de rar.
n calculul forelor i mijloacelor nu trebuie s se omit asigurarea
unor mijloace speciale ca: buldozere, basculante, excavatoare,
autocamioane, autocisterne, precum i alte mijloace necesare
interveniei pentru stingerea incendiilor.
n ceea ce privesc scenariile (variantele) de stingere, acestea
se vor stabili n funcie de situaia concret din obiectiv.
1. Unul din scenariile (variantele) de stingere trebuie s
cuprind rezervorul cu suprafaa cea mai mare. De asemenea, trebuie
avut n vedere cazul cnd capacul rezervorului este aruncat n
ntregime, cnd este parial rupt i cnd mantaua rezervorului este
avariat n urma unei explozii.
2. Un alt scenariu se refer la cazul cnd incendiul cuprinde mai
multe rezervoare, deci se impune asigurarea interveniei n condiii
complexe.
3. n cazul unui parc cu rezervoare supraterane, aceast ipotez
trebuie s prevad posibilitatea cuprinderii de ctre incendiu a
tuturor rezervoarelor dintr-o ndiguire.
4. Scenarii (variante) se mai pot stabili, avndu-se n vedere un
incendiu izbucnit i la cuva de retenie, i cazul cel mai complicat
cnd cuprinde n ntregime tot depozitul (rezervoarele i cuva de
retenie) i cu posibiliti de scurgere a lichidului ctre mprejurimi,
ca urmare a debordrii combustibilului peste diguri sau a degradrii
acestora din urm.
De o mare importan este verificarea practic, prin aplicaii, a
variantelor de intervenie, de prelucrare a ntregului plan cu
factorii de rspundere i cu cei care au obligaii directe n aciunea
de intervenie.
5.2. Principii tactice
Dei la astfel de obiective se ntocmesc planuri unice de
intervenie, care se verific practic i se completeaz ori de cte ori
este nevoie, torui, n caz de incendiu, comandantul interveniei
trebuie s stabileasc printr-o operativ recunoatere i consultare cu
specialitii obiectivului, mai ales dac instalaiile de stingere nu
sunt n funciune, urmtoarele:
natura, cantitatea, nivelul lichidelor, combustibile aflate n
rezervoarele incendiate, i n cele nvecinate, starea
rezervoarelor;
posibilitatea producerii exploziilor n rezervoarele nvecinate i
n cele incendiate;
existena i starea digurilor n jurul rezervoarelor de producie i
de avarie;
necesitatea i posibilitatea de transvazare a lichidelor
combustibile din rezervoarele incendiate i din bazinele de
reinere;
posibilitatea fierberii i deversri produselor negre (iei, pcur);
timpul n care se va produce fenomenul, caracteristicile terenului i
cile posibile de scurgere a lichidului incendiat;
pericol pentru vecinti, innd seama i de direcia vntului i de
influena acestuia asupra incendiului;
proporiile incendiului i dac forele i mijloacele prevzute n
planul unic de intervenie pentru varianta respectiv, au sosit la
faa locului, precum i necesarul de noi fore suplimentare;
posibilitile reale de alimentare cu ap;
starea i eficiena instalaiilor fixe (semifixe) de stingere i
rcire, precum i cantitatea de substane de spumant existente n
obiectiv i posibilitatea aducerii lor rapide de la obiectivele
vecine sau din alte depozite.
Pentru o bun reuit a interveniilor la stingerea incendiilor
izbucnite la rezervoarele de mare capacitate este necesar s se in
seama de o serie de principii tactice, printre care:
punerea n funciune a instalaiilor de stingere i rcire i urmrirea
eficacitii acestora;
nceperea atacului cu spum se va face numai dup asigurarea
forelor i mijloacelor (calculate i de rezerv) necesare,
realizndu-se continuitatea aciunii cu spum de bun calitate pn la
lichidarea complet a arderii precum i un anumit timp dup aceea,
pentru prevenirea reaprinderii produselor;
la incendierea mai multor rezervoare se stinge mai nti
rezervorul situat n direcia vntului; n acelai timp se vor lua msuri
pentru oprirea propagrii incendiului;
n cazul incendierii concomitente a rezervorului i a cuvei de
retenie se stinge mai nti lichidul din cuva de retenie;
asigurarea alimentrii cu ap i cu alte substane de stingere,
refularea acestora la debitare i presiuni, n raport de natura
lichidelor combustibile care ard;
evacuarea din rezervoare a apei, acolo unde exist, cu ajutorul
instalaiilor tehnologice i a canalizrii industriale;
nceperea operaiunilor de pompare a lichidului din rezervorul
incendiat i rezervoarele vecine, se va evacua numai dup anunarea
comandantului interveniei. Evacuarea ieiului i a tuturor produselor
petroliere cu punctul de inflamabilitate mai mic de 28oC, din
rezervoarele neincendiate, de regul, se interzice, deoarece n
cursul acestei operaii se produce diluarea cu aer a amestecului de
vapori din interiorul rezervorului, sub limita superioar de
explozie;
asigurarea condiiilor optime de lucru grupei operative,
legturilor i informrii operative pe tot timpul interveniei;
organizarea, simultan cu efectuarea recunoaterii, a rcirii, cu
numrul necesar de jeturi, a rezervorului incendiat i a celor
nvecinate. De fapt, aceasta trebuie s fie prima aciune n cadrul
interveniei pentru stingerea incendiului. Pentru rcirea
rezervoarelor se folosesc evi cu ajutaje mari, sau tunuri cu ap,
spre a se asigura btaia i debitul necesar. Rezervoarele se rcesc
continuu, inclusiv pe timpul atacului cu spum i, dup aceea, la
rcirea complet a produsului. Protecia rezervoarelor vecine prin
rcire este nevoie s se asigure pe o distan echivalent cu diametrul
a dou rezervoare.
n tactica rcirii rezervoarelor incendiate i a celor vecine se va
urmri, pe ct posibil, ca rcirea s se fac uniform. La nceput, la
rezervoarele care nu au instalaii fixe sau acestea nu funcioneaz,
este indicat ca jetul compact s nu ating punctiform tabla foarte
nclzit a rezervoarelor, deoarece este posibil s se produc tensiuni,
motiv pentru care se recomand jetul dispersat; la nevoie se vor
proteja armturile rezervoarelor neincendiate (supape de respiraie,
guri de luat probe etc.), cu jeturi de ap pulverizat sau cu pturi
umede i de azbest etc.;
Organizarea stingerii incendiului pe sectoare cu misiuni de
rcire a rezervoarelor, protejarea rezervoarelor supuse aciunii
radiaiei de cldur, pregtirea i executarea atacului;
Stabilirea celor mai adecvate procedee i substane de stingere, n
raport de forele la dispoziie, cile de atac ale incendiului, natura
produselor care ard i mijloacele de protecie a personalului;
Incendiile de benzin se sting cu spum grea, de iei cu spum grea
i spum medie, iar cele de motorin cu spum sau ap pulverizat. Se
poate folosi i apa uoar de tip light water.
5.3. Localizarea i lichidarea incendiului
Atacul cu spum pentru stingerea incendiului se execut numai la
ordinul i sub conducerea comandantului interveniei, pentru aceasta
fiind necesare:
concentrarea la locul incendiului i pregtirea pentru aciune a
mijloacelor, substanelor de stingere i a rezervei stabilite prin
calcul;
numirea comandanilor de sectoare i personalului care particip la
executarea atacului cu spum;
stabilirea i aducerea la cunotina personalului de intervenie, a
semnalelor de ncepere i oprire a debitrii spumei i de restrngere n
caz de pericol;
efectuarea atacului pe direcia vntului, concomitent cu toate
mijloacele, nentrerupt i la intensitatea de refulare care s asigure
lichidarea incendiului; spuma se va debita n rezervorul incendiat
dinspre partea expus la vnt. n caz c nu este posibil s se amplaseze
generatoare lng peretele rezervorului sau s se foloseasc tunuri de
spum, debitarea spumei se realizeaz cu ajutorul evilor
prelungitoare. Trebuie reinut faptul c la rezervoarele de peste
20.000 m3, aciunea cu ajutorul evilor prelungitoare de spum
(deversoare telescopice), manevrate manual, nu este n general
posibil. Pentru aceasta este nevoie, deci, de utilaje cu evi
prelungitoare de spum, acionate mecanic, de fabricaie special, de
ex. montate pe asiuri cu enile.
Succesul unui atac cu spum depinde ntr-o mare msur de asigurarea
continuitii spumei, deci a necesarului de spumant, ap i maini, de
bina pregtire a oferilor i a ntregului personal de intervenie.
CONCLUZIIProtecia contra incendiilor a rezervoarelor de mare
capacitate, mai ales a depozitelor de acest fel, nu este suficient
asigurat cu mijloacele clasice de protecie. Acest lucru l-a scos n
eviden n mai multe rnduri pe plan mondial, o serie de incendii
izbucnite n parcurile de rezervoare. Urmrile unor asemenea incendii
au depins de timpul scurs din momentul izbucnirii acestora, pn la
nceperea stingerii, precum i ritmul folosit n aciunea de
stingere.
Stingerea incendiilor la rezervoarele de mari capaciti, de la
20.000 m3 la 150.000 m3, cu nlimi ce ating 18 m, suprafaa oglinzii
lichidului fiind de peste 2.000 m2, cu mijloace tehnice mobile este
extrem de dificil. n primul rnd, asigurarea simultan a unei mari
cantiti de spum (spumant-ap) pentru stingerea unui incendiu
izbucnit la un rezervor de mare capacitate, rcirea acestuia i a
celor nvecinate influeneaz negativ asupra timpului de pregtire
pentru lichidarea incendiului. De exemplu, la un rezervor incendiat
de 50.000 m3 8diametrul 60,1 m) este nevoie de 578 l/s, ap
(producerea spumei, rcirea rezervorului incendiat i rcirea a patru
rezervoare vecine), iar pentru unul de 100.000 m3 (88,5 m
diametru), de 996 l/s. Deci, la o asemenea aciune sunt necesare
multiple i puternice mijloace de stingere. n al doilea rnd, pentru
refularea spumei i a altor substane de stingere pe oglinda
lichidului din rezervor sunt necesare utilaje de stingere cu bti
foarte mari, n jur de 50-80 m, dac avem n vedere distana de la
peretele rezervorului pn la locul de amplasare a mainilor sau
tunurilor de stingere. Ori asemenea mijloace nu sunt nc realizate
sau dac da, ele exist numai n cteva ri i restrnse ca numr.
Extinderea construirii de rezervoare cu capac flotant i poate i
a celor cu perei dubli, face posibil micorarea distanei de
intervenie, dac se trece la realizarea unor diguri de protecie mai
mari dect nlimea clasic de 1 m. Dar, n acest caz, apar dificulti n
ceea ce privete amplasarea optim a utilajelor de stingere, dictate
de existena unghiurilor moarte. n afar de aceasta, trebuie avut n
vedere faptul c executarea unor diguri nalte (peste 3 m) la distane
mici (pn la 6 m) de la peretele rezervorului, din cauza unei
aerisiri insuficiente poate s duc la acumularea n spaiul protejat a
unui amestec exploziv de vapori de produse petroliere cu aer.
Aceast observaie este valabil i pentru rezervoarele cu perei
dubli.
Cert este c la rezervoarele cu capac flotant, dac acesta nu se
scufund, nu se pot produce incendii, cu ardere liber la suprafaa
oglinzii lichidului, ci numai pe suprafaa inelului de etanare,
motiv pentru care i cantitatea de ap i de spum necesar este mult
redus (aproximativ de 8-10 ori).
Situaia este cu totul alta dac incendiul izbucnete sau se propag
n cuva de retenie.
Dup cum se observ, asigurarea interveniei pentru stingerea
incendiilor, la rezervoarele de mare capacitate, este destul de
complex i pentru a se gsi o rezolvare optim se fac studii,
cercetri, se caut soluii noi, n pas cu progresul tehnic
general.
Aa de exemplu, se consider c cea mai raional soluie pentru
protecia contra incendiilor a rezervoarelor de mare capacitate este
prevederea acestora cu instalaii automate rapide de stingere.
Ineria lor (timpul din momentul aprinderii produsului pn n momentul
debitrii spumei n zona incendiului) asigur o intervenie pentru
stingere foarte eficace. O astfel de instalaie automat experimentat
n URSS, a avut ineria de 49 s, iar timpul de stingere de 50 s, deci
o inerie sub 3 minute ct se cere unei instalaii automate de
stingere, pentru parcurile de rezervoare. Din instalaiile automate
rapide de stingere fac parte numai cele cu timpul de pornire pn la
1 minut.
Faptul c astfel de instalaii sunt nc la nceput, denot rmnerea n
urm n domeniul instalaiilor de protecie a rezervoarelor de lichide
combustibile, n raport cu complexitatea problemelor ce se pun n caz
de incendiu i gravitatea consecinelor.
Unele din direciile principale de introducere a procesului
tehnic n domeniul proteciei contra incendiilor la marile rezervoare
de produse petroliere pot fi rezumate astfel:
generalizarea sistemelor fixe automate de detectare, rcire i
stingere a incendiilor, ceea ce va permite creterea gradului de
siguran, micorarea distanelor dintre rezervoare deci, reducerea
suprafeelor de teren ocupat i micorarea cheltuielilor de
exploatare, reducerea consumului de substane de stingere i a
pagubelor provocate de incendiu;
realizarea unor spumani cu durat practic nelimitat n soluie
apoas, pentru a se crea posibilitatea meninerii conductelor cu
soluie permanent pline pn n imediata apropierea rezervorului, spre
a se micora ineria instalaiei i a se realiza nu numai sisteme
locale, ci i sisteme centralizate, care s protejeze zona pe
suprafee mari;
realizarea unor substane de stingere cu eficien ridicat, ieftine
i a unor utilaje de mare capacitate, care s permit protecia
rezervoarelor de la distan cu jet de spum fr riscul distrugerii
acesteia prin imersia cu lichidul combustibil care arde. nceputuri
n aceast direcie sunt promitoare.
De ex. pompierii francezi, au construit experimental prototipul
unui tun de incendiu pentru ap i spum de mare putere, telecomandat,
avnd btaia maxim a jetului de 100 la 15 atm. De asemenea, n URSS,
s-au construit n anumite orae evi prelungitoare telescopice,
acionate mecanic, montate pe utilaje cu enile.
Desigur, nu trebuie ignorat posibilitatea interveniei pentru
stingerea incendiilor la rezervoarele de mare capacitate prevzute
cu instalaii fixe cu ajutorul mijloacelor mobile.
Unitile de pompieri trebuie dotate i pregtite pentru a interveni
cu mijloace mobile, n caz de incendiu de proporii mai mari dect
cele luate n calculul instalaiilor fixe, cum ar fi de ex.,
scufundarea capacului la rezervoarele cu capac flotant, incendierea
a dou sau mai multe rezervoare etc.
Cu mijloace mobile se poate interveni cu succes la stingerea
focarelor de proporii limitate, constituind n acelai timp i rezerva
instalaiilor fixe, cnd se defecteaz parial sau total, ele putnd fi
folosite i n cazul cnd evoluia incendiului implic o aciune
suplimentar.
n acest scop, pentru o stingere eficient a incendiului trebuie
elaborate o serie de intervenii concrete i tiinifice, care,
verificate prin aplicaii s duc la stpnirea, cu precizie, a oricrui
amnunt din planul de intervenie.
De fapt, succesul n aciunile de stingere a unor astfel de
incendii rezid, nainte de toate, n folosirea eficient a forelor i
mijloacelor prevzute i necesare n stpnirea perfect a tehnicii
stingerii pentru mijloacele fixe i mobile.
De asemenea, personalul din ntreprindere trebuie s fie bine
instruit pentru a fi n stare s localizeze un incendiu din faza
iniial (msuri pentru nlturarea avariilor).
Fr ndoial c la succesul n stingerea incendiilor de la
rezervoare, pe lng performanele mainilor, utilajelor i instalaiilor
folosite, o contribuie de seam urmeaz s-o aduc comandantul
interveniei i ajutoarele sale, care trebuie s aplice cu
inventivitate principiile tactice specifice acestor categorii de
incendii, precum i cele general valabile conducerii forelor i
mijloacelor n lupta.