پالایشگاه‌ها به خاطر جابجایی، پردازش و نگهداری از انواع مواد اشتعال‌پذیر، از صنایع خطرناک محسوب می‌شوند. خطرات متعددی مانند اشتعال‌پذیری، سمّیت، انفجار، خطر فیزیکی، خطر الکتریکی و غیره وجود دارد که در میان آنها، خطر آتش‌سوزی، انفجار و سمّیت از نگرانی‌های اصلی هستند. آتش‌سوزی و انفجار می‌تواند خسارت‌های زیادی به همراه داشته باشد و به همین خاطر استفاده از سیستم اعلام و اطفا حریق پالایشگاه می‌تواند راه خوبی برای حفاظت از این سایت‌ها باشد که در ادامه این مطلب اعلام حریق آرات بیشتر به آن می‌پردازیم.
سیستم‌های حفاظت از آتش در پالایشگاه
بهترین راه برای کاهش تلفات و خسارات پرهزینه و شرایط ناایمن ناشی از آتش‌سوزی در تاسیسات فرآیند نفت و گاز و پالایشگاه‌ها، جلوگیری و حفاظت از حریق است. سیستم‌های اعلام و اطفا حریق پالایشگاه ممکن است هزینه‌ی زیادی داشته باشند و نگهداری و تست مداوم آنها نیز می‌تواند هزینه‌بر و زمان‌بر باشد. اما با این حال، این سیستم‌ها بسیار ارزشمند هستند و خطر آسیب به اموال و خطر برای پرسنل را به حداقل می‌رسانند.
در ادامه این مطلب در خصوص اهمیت حفاظت در برابر حریق در تاسیسات فرآیند نفت و گاز و پالایشگاه‌ها صحبت خواهیم کرد.
(در مورد تفاوت سیستم اعلام و اطفا حریق مطالعه کنید.)
اهمیت حفاظت در برابر آتش و نصب سیستم اعلام و اطفا حریق پالایشگاه
با توجه به ماهیت کار و مواد در پالایشگاه‌ها، تاسیسات نفت و گاز با خطرات آتش‌سوزی احاطه شده‌اند. مایعات و گازهایی بسیار اشتعال‌پذیر می‌توانند باعث ایجاد آتش‌سوزی‌های بزرگ و شدید شوند که مدیریت آنها نیز بسیار دشوار خواهد بود و با خطر آسیب به اموال، آلودگی هوا و همینطور خطر برای جان انسان‌ها همراه است.
موسسه نفت آمریکا (API) و انجمن ملی حفاظت از آتش (NFPA) کدهای آتش‌سوزی را به طور خاص برای تاسیسات پتروشیمی و پالایشگاه‌ها طراحی کرده‌اند تا خطرات احتمالی را به حداقل برسانند و اطمینان حاصل کنند که این تاسیسات در برابر آسیب هر گونه آتش‌سوزی، محافظت می‌شوند.
موسسه نفت آمریکا تعدادی منابع را ارائه می‌دهد که خطرات ایمنی آتش مرتبط با تاسیسات فرآیند نفت و گاز را شناسایی می‌کند و راه‌حل‌هایی را برای حفاظت و جلوگیری از حریق ارائه می‌کند.
در ادامه به چند مورد از بزرگ‌ترین خطرات آتش‌سوزی در تاسیسات پالایشگاه اشاره می‌کنیم.
(از مطلب سیستم اعلام و اطفا حریق کارخانه بازدید کنید.)
اطفا حریق پالایشگاه: بزرگ‌ترین خطرات آتش‌سوزی در تاسیسات نفت و گاز
پالایشگاه نفت به خاطر پردازش و ذخیره مواد بسیار قابل‌اشتعال ذاتا در خطر آتش‌سوزی و انفجار بالایی است. نفت خام ترکیبی از هیدروکربن است که به خاطر خاصیت اشتعال‌پذیری و محتویات سمّی آن خطرناک است. در پالایشگاه دما و فشار بالا نیز می‌تواند باعث افزایش خطر شود. فرآورده‌های نفتی در خط لوله، مبدل‌ها، پمپ‌ها و غیره در دمای اشتعال یا بالاتر از آن جابجا می‌شوند و بنابراین در صورت نشتی ممکن است منجر به حریق شوند.
خطرات متعددی در پالایشگاه‌ها وجود دارد و سایر خطرات مانند آتش‌سوزی تجهیزات الکتریکی، وسایل برقی، ترانسفورماتورها و غیره نیز هست.
در ادامه در مورد خطرات ویژه‌ی آتش‌سوزی و انفجار در پالایشگاه و اهمیت اطفا حریق پالایشگاه صحبت خواهیم کرد.
(در مورد پنل اعلام حریق مطالعه کنید.)
انفجار بخار مایع در حال جوش (BLEVE)
این انفجار شامل انفجار ظرف (کره، ظرف، تانکر، سیلندر و غیره) حاوی مایعات قابل‌اشتعال یا گاز مایع است که در اثر فشار بیش از حد ناشی از جوشیدن مایع ایجاد می‌شود. انفجرا معمولا به خاطر گرم شدن طولانی مدت ظرف و مواد داخل آن رخ می‌دهد بنابراین نرخ تبدیل از مایع به بخار بیش از نرخ رهاسازی از طریق دریچه‌ی ایمنی است که باعث افزایش فشار داخلی ظرف می‌شود.
علاوه بر این، زمانی که مایع به گاز تبدیل می‌شود، منبسط می‌شود و فشار بیشتری ایجاد می‌کند. برای مثال، نسبت انبساط LPG از فاز مایع به فاز بخار 1 به 270 است (یعنی 1 لیتر مایع به 270 لیتر بخار یا گاز تبدیل می‌شود.)
سه عامل اصلی برای BLEVE وجود دارد:
- فشار بیش از حد ناشی از جوشیدن مایع
- نرخ تبخیر بیشتر از هواگیری
- مواد به دلیل گرمایش طولانی مدت توسط شعله خارجی، کشش سطحی خود را از دست می‌دهند
این سه عامل می‌توانند منجر به انفجارهای خطرناک شوند و آتش‌سوزی‌های ثانویه در تاسیسات مجاور نیز می‌تواند ناشی از موج ضربه و تکه‌های متحرک ظرف ایجاد شود.
(در مورد کابل اعلام حریق نسوز بیشتر بخوانید.)
انفجار ابر بخار محصور نشده (UVCE)
این انفجار تاخیری بخار یا گاز قابل‌اشتعال از نقطه‌ی منبع نشت پس از تشکیل مخلوط قابل اشتعال در یک منطقه‌ی محصورنشده است. UVCE زمانی اتفاق می‌افتد که گازهای قابل اشتعال در هوا منتشر می‌شود و پس از مدتی یک ابر بخار تشکیل می‌دهد و توسط منبع احتراقی دورتر از منبع نشتی خود مشتعل می‌شود. در UVCE، شعله با سرعتی بیشتر از سرعت صوت منتشر می‌شود و به همین خاطر امواج ضربه‌ای تولید می‌کند و کل تاسیسات تحت پوشش ابر را از بین می‌برد.
آتش‌سوزی ثانویه در تاسیسات می‌تواند در اثر موج ضربه و تماس مستقیم آتش ایجاد شود. اگر گاز سنگین‌تر از هوا باشد، ابر قابل‌اشتعال منطقه‌ی بیشتری را پوشش می‌دهد اما ابرهای سبک کمتر پراکنده می‌شوند.
(با سیستم اطفا حریق آیروسل اشنا شوید.)
آتش‌سوزی ناگهانی (Flash Fire)
آتش‌سوزی ناگهانی عبارت است از اشتعال مخلوط بخار و گاز قابل اشتعال در محدوده‌ی قابل اشتعال خود بلافاصله پس از رها شدن از منبع. این نوع آتش‌سوزی باعث انفجار نمی‌شود اما شعله در برابر ابر بخار می‌سوزد.
اشتعال بخارات قابل‌اشتعال در یک منطقه‌ی محصور نشده است که اغلب در طول عملیات انتقال مخازن قابل‌اشتعال، ریختن یا نشت از ظروف اتفاق می‌افتد.
(در مورد سیستم اطفا حریق در قطار بیشتر بخوانید.)
حریق استخر مایعات قابل‌اشتعال (Pool fire)
ریختن مایعات قابل اشتعال حوضچه‌ای را روی سطح تشکیل می‌دهد و توسط یک منبع اشتعال می‌تواند آتش بگیرد که به آن استخر آتش گفته می‌شود. این آتش سطحی در بخارات مایع است. لایه‌ی مایع قابل اشتعال می‌تواند روی سطح مستقیم زمین باشد یا روی مایع دیگری مانند آب شناور باشد.
این آتش نتیجه از بین رفتن محفظه‌ی محصول در هر نوعی مخزن ذخیره همراه با یک منبع اشتعال معمولی مانند تجهیزات الکتریکی است.
(در مورد دلیل آلارم کاذب دتکتورهای دودی بیشتر بدانید.)
جت آتش (Jet fire)
به انتشار گاز، بخار یا مایع از ظرف، بالاتر از فشار اتمسفر و ایجاد آتش در اثر اشتعال جت آتش گفته می‌شود. این نوع آتش یک حریق سه‌بعدی به شکل جت است.
آتش جت آتش مایع یا گاز مشتعل که تحت فشار یک مخزن یا لوله‌ی فرآیند، خارج می‌شود.
(در فایرفایت با شیر سیامی و کاربرد آن آشنا شوید.)
آتش‌سوزی‌های معمولی
آتش‌سوزی‌های کلاس A به اندازه‌ی آتش‌سوزی مایعات قابل‌اشتعال در هر پالایشگاهی امکان‌پذیر است و باید مورد توجه قرار گیرد. برای محافظت از تاسیسات و پالایشگاه‌ها در برابر آتش‌سوزی، سیستم‌های اعلام و اطفا حریق پالایشگاه باید به گونه‌ای طراحی شوند که خطرات آتش‌سوزی خاص این صنایع را برطرف کنند.
آتش‌سوزی‌های ناشی از اشتعال خودبخودی
هنگامی که مواد پیروفوریک در معرض هوا قرار می‌گیرند، بدون هیچ منبع اشتعال خارجی شروع به سوختن می‌کنند. این نوع آتش را آتش ناشی از اشتعال خودبخودی می‌نامند. در طول فعالیت‌های خاموشی در پالایشگاه، مواد پیروفوریک (سولفید آهن) را می‌توان در سطح داخلی تجهیزات و کشتی‌های حمل نفت حاوی گوگرد یافت. هنگامی که این مواد در معرض هوا قرار می‌گیرند، احتراق خود به خودی حتی در دماهای پایین نیز رخ می‌دهد.
چهار جزء سیستم‌های حفاظت از آتش در پالایشگاه‌ها
چهار جزء اصلی سیستم حفاظت از آتش مقاوم برای اطفا حریق پالایشگاه ها عبارتند از سیستم های اطفا حریق آب و فوم، کپسول‌های آتش نشانی، سیستم‌های اعلام حریق و آموزش ایمنی در برابر آتش که در ادامه در مورد هر کدام بیشتر صحبت خواهیم کرد.
سیستم اعلام و اطفا حریق پالایشگاه: 1. نصب سیستم‌های اطفا حریق
نصب سیستم‌های اطفا حریق در ساختمان‌های مختلف، راهی موثر برای کاهش خسارات ناشی از حریق است. انواع مختلفی از این سیستم‌ها وجود دارد که اکثر آنها به عنوان سیستم اطفا حریق سقفی شناخته می‌شوند. سیستم اطفا حریق اتوماتیک فوم به ویژه به عنوان سیستم حفاظت از آتش در صنایع پتروشیمی و پالایشگاه ها مناسب هستند.
هنگامی که حسگرهای سیستم وقوع آتش را تشخیص می‌دهند، این سیستم‌ها فعال شده و مایعات مشتعل را با یک مایع چسبناک و حباب‌دار خفه می‌کنند. به این ترتیب شعله‌های فعال خاموش شده و در عین حال از آتش گرفتن مناطق دیگر نیز جلوگیری می‌شود.
سیستم‌های مه پاش نیز در تاسیسات فرآیند نفت و گاز می‌توانند بسیار موثر باشند زیرا قطرات ریز آب (کمتر از 1000 میکرون) را در فضا پخش می‌کنند. این مه می‌تواند آسیب آب را به حداقل برساند و در عین حال باعث خاموش شدن آتش شود. بعلاوه سیستم های اطفا حریق شیمیایی خشک بزرگ برای خاموش کردن آتش‌سوزی مایعات قابل‌اشتعال به ویژه در مناطقی که آب در دسترس نیست، بسیار مناسب هستند.
سیستم اعلام و اطفا حریق پالایشگاه: 2. کپسول‌های آتش‌نشانی
انواع کپسول آتش نشانی وجود دارد که بسته به نوع حریقی که ممکن است اتفاق بیفتد در خانه‌ها، ادارات، کارخانه‌ها، گاراژ و غیره به کار برده می‌شوند. کپسول آتش نشانی آب، خاموش کننده پودری، کپسول آتش نشانی فوم، کپسول آتش نشانی CO2 و غیره از جمله‌ی این خاموش‌کننده‌ها هستند.
تاسیسات فرآیند نفت و پالایشگاه‌ها در درجه‌ی اول باید از کپسول‌های آتش‌نشانی BC استفاده کنند زیرا این کپسول‌ها برای کلاس‌های آتش‌سوزی این صنایع مناسب هستند. این نوع خاموش‌کننده در کنترل حریق مواد قابل احتراق معمولی، تجهیزات الکتریکی و سیم‌کشی و همینطور مایعات و گازهای قابل‌اشتعال کاربرد دارند.
اطمینان حاصل کنید همه‌ی کارکنان به کپسول‌های آتش‌نشانی دسترسی داشته باشند و نحوه‌ی استفاده از آنها را نیز بدانند.
(با سیستم اطفا حریق FM200 آشنا شوید.)
سیستم اعلام و اطفا حریق پالایشگاه: 3. نصب سیستم‌های اعلام حریق
پالایشگاه‌ها و سایت‌های فرآیند نفت و گاز باید دارای یک سیستم اعلام حریق باشند که شامل انواع دتکتور اعلام حریق از جمله دتکتور دودی، دتکتور حرارتی، دتکتور شعله، بیم دتکتور و دتکتور گاز برای فعالسازی خودکار و همینطور ایستگاه کشش اعلام حریق و شستی برای فعالسازی دستی سیستم هشدار باشند.
سیستم‌های هشدار دهنده نیز می‌تواند شامل چراغ چشمک زن اعلام حریق و آژیر و آژیر فلاشر باشد تا افراد از وقوع حریق در منطقه مطلع شوند و نسبت به تخلیه‌ی ایمن اقدام کنند.
سیستم‌های اعلام حریق چه از نوع اعلام حریق متعارف و یا اعلام حریق آدرس پذیر باید مرتبا مورد بازرسی قرار گیرند تا با کدها و قوانین NFPA مطابقت داشته باشند و بعلاوه از عملکرد درست آنها در شرایط اضطراری اطمینان حاصل شود.
(در فایرفایت می‌توانید لیست قیمت سیستم های اعلام حریق را مشاهده کنید.)
سیستم اعلام و اطفا حریق پالایشگاه: 4. آموزش ایمنی در برابر آتش
حتی با وجود سیستم‌های اعلام حریق و اطفاء حریق در پالایشگاه ها، هیچ چیز نمی‌تواند جایگزین آموزش ایمنی در برابر آتش باشد. اولین رویکرد ایمنی برای آمادگی در برابر آتش در تاسیسات پتروشیمی به آموزش افراد و پرسنلی مربوط می‌شود که از ابزارهای اطفاء حریق استفاده می‌کنند و باید به طور مناسب به وقوع حریق واکنش نشان داده و به مقامات و آتش‌نشانی اطلاع بدهند.
نکات آموزش پرسنل برای اطفا حریق پالایشگاه
راه‌های متعددی برای اولویت‌بندی آموزش پرسنل وجود دارد که به آنها اشاره می‌کنیم:
- مشخص کردن خطرات آتش‌سوزی در محل و توضیح دقیق در مورد نحوه عملکرد سیستم حفاظت از آتش برای جلوگیری از حریق و یا اطفای آن.
- نحوه استفاده از تجهیزات آتش نشانی از جمله کپسول‌های آتش‌نشانی، سیستم‌های اعلام حریق، سیستم اسپرینکلر آتش نشانی و یا هر تکنولوژی مورد استفاده‌ی دیگر در پالایشگاه
- طرح تخلیه‌ی پرسنل از محل. با تمرین‌های منظم و متنوع می‌توان مسیرهای تخلیه و زمان پاسخ سریع برای تخلیه را به کارمندان و پرسنل آموزش داد.
آموزش‌های اضافی که باید در نظر گرفته شود، شامل کمک‌های اولیه است تا کارکنان بتوانند در صورت بروز شرایط اضطراری به همکاران خود کمک کنند و به آسیب‌های جزئی رسیدگی کنند.
(از مطلب هوشمند سازی ساختمان بازدید کنید.)
روش و فرآیند اطفا حریق پالایشگاه
بدون جداسازی منبع یا قطع منبع سوخت، خاموش کردن آتش‌سوزی‌های پالایشگاه‌ها کار بسیار دشواری است. گرسنگی دادن به آتش (حذف سوخت) بهترین تکنیک برای مبارزه با آتش‌سوزی واحدهای فرایندی است. این کار را می‌توان با ایجاد تغییرات عملیاتی برای کاهش جریان، حجم و فشار به دست آورد. بخار را می‌توان در سیستم‌ها یا تجهیزات آسیب‌دیده وارد کرد تا غلظت سوخت را به حداقل برساند.
روش‌ها، استراتژی‌ها و تاکتیک‌های مناسب و موثر اطفا حریق پالایشگاه باید با در نظر گرفتن مکان، نوع تجهیزات آتش گرفته، پارامترهای فرآیند، نوع سوخت و شدت آتش‌سوزی تعیین نمود. آتش‌سوزی‌های کوچک را می‌توان با پودر شیمیایی خشک، سیستم اطفا حریق Co2، بخار یا فوم بسته به نوع و کلاس آتش مهار کرد. اسپری یا مه‌پاشی آب نیز در مناطق وسیعی از آتش‌سوزی‌های شدید که خطر آسیب رسیدن به سازه‌ها و تجهیزات مجاور وجود دارد، موثر است.
توجه: فوم در صورتی باید استفاده شود که بتواند سوخت در حال اشتعال یا مایع هیدروکربنی نشتی را که روی زمین ریخته، بپوشاند.
(از مطلب اهمیت تست پمپ آتش نشانی بازدید کنید.)
نگهداری از سیستم‌های حفاظتی و اطفا حریق پالایشگاه
نکته آخر در مورد استفاده از سیستم های اعلام و اطفا حریق پالایشگاه ها، این است که این سیستم‌ها زمانی موثر واقع خواهند شد که به خوبی از آنها نگهداری شود. بازرسی و تعمیر و نگهداری منظم نه تنها طبق استانداردهای آتش نشانی و قوانین مورد نیاز است، بلکه اطمینان ایجاد می‌کند که این تجهیزات در شرایط مطلوب باقی می‌مانند. این بازرسی‌های دوره‌ای بعلاوه باعث صرفه‌جویی در هزینه‌ها برای تعمیرات یا تعویض تجهیزات می‌شود.
بهترین راه برای همگام شدن با تعمیر و نگهداری این است که به یک برنامه‌ی منظم پایبند باشید. به خاطر داشته باشید که انواع مختلف تجهیزات ممکن است بیشتر نیاز به بررسی داشته باشند. از متخصصان ایمنی آتش‌نشانی کمک بگیرید که با خطرات آتش‌سوزی آشنا هستند.
پالایشگاه‌ها و تاسیسات پتروشیمی نیاز به سیستم‌های حفاظت از حریق با بالاترین کیفیت و تست و نگهداری پیشرفته نیاز دارند.
