مشاوره،طراحی و اجرای سیستم های آتش نشانی در مراکز نفتی

برای طراحی و اجرای سیستم‌های اعلام و اطفاء حریق در مخازن نفتی، باید به استانداردهای سازمان آتش‌نشانی توجه کنید. این استانداردها شامل NFPA، IPS و API هستند. علاوه بر رعایت این استانداردها، داشتن دانش و مهارت کافی در طراحی این سیستم‌ها نیز بسیار مهم است. در این مقاله، نکات لازم برای طراحی سیستم‌های اعلام و اطفاء حریق در مخازن نفتی را بررسی کرده‌ایم.

سیستم اعلام و اطفاء مخازن نفتی

مخازن نفتی انواع مختلفی دارند، از جمله مخازن با سقف ثابت، سقف شناور (سرباز) و مخازن افقی. به دلیل این تنوع، روش‌های مختلفی برای خاموش کردن آتش در هر نوع از این مخازن وجود دارد. در هر سیستم اطفاء حریق، سرعت عمل و کارایی بالا بسیار مهم است، زیرا حریق در این مناطق می‌تواند خسارات زیادی به سرمایه ملی و آسیب به کارکنان و محیط اطراف مخازن وارد کند.

روش ها و اقدامات اولیه در اطفاء حریق مخازن نفتی

برای خاموش کردن آتش در مخازن نفتی، مراحل زیر باید دنبال شود:

1. سرد کردن دیواره مخزن: اولین قدم استفاده از سیستم‌های پاشش آب برای سرد کردن دیواره‌های مخزن است.

2. تخلیه مواد قابل اشتعال: در مرحله بعد، اگر ممکن باشد، باید مواد نفتی و سایر مواد قابل اشتعال از مخزن تخلیه شوند.

اطفاء مخازن نفتی

در طول عملیات اطفاء حریق:

1. خنک کردن مخازن مجاور: به طور مداوم با استفاده از سیستم‌های آب‌پاش، دیواره‌های مخازن دیگر که در نزدیکی مخزن آسیب‌دیده قرار دارند را خنک می‌کنیم.

2. خاموش کردن آتش در محیط اطراف: اگر آتش به محیط اطراف سرایت کند، از پاشش فوم برای خاموش کردن آن استفاده می‌کنیم.

3. پاشش فوم بر روی مخزن: سپس با استفاده از سیستم‌های پاشش فوم، فوم را بر روی سقف یا داخل مخزن می‌پاشیم تا آتش را کنترل کنیم.

سیستم اعلام و اطفاء مخازن نفتی در پتروشیمی ها

برای طراحی و نصب سیستم‌هایی که بتوانند حریق را در همان لحظه اولیه شناسایی کنند و به سرعت تمام اقدامات لازم را انجام دهند، نیاز به تخصص و مهارت زیادی است. این سیستم‌ها باید به گونه‌ای طراحی شوند که بتوانند به‌طور همزمان تمام مراحل مورد نیاز برای کنترل حریق را انجام دهند و از بروز فاجعه جلوگیری کنند.

توجه به جزئیات در نصب نازل‌های پاشش فوم و آب، لوله‌کشی، و سایر مراحل طراحی سیستم اعلام و اطفاء حریق، می‌تواند تأثیر زیادی بر کارایی سیستم در مواقع اضطراری داشته باشد.

سیستم‌های حفاظت از آتش در پالایشگاه

بهترین راه برای کاهش خسارات و مشکلات ناشی از آتش‌سوزی در تاسیسات نفت و گاز و پالایشگاه‌ها، پیشگیری و حفاظت از حریق است. سیستم‌های اعلام و اطفاء حریق در این تاسیسات ممکن است هزینه‌بر باشند و نیاز به نگهداری و تست‌های مداوم داشته باشند، اما این هزینه‌ها ارزشمند هستند. این سیستم‌ها به‌طور قابل توجهی خطر آسیب به اموال و خطر برای کارکنان را کاهش می‌دهند.

در ادامه، به اهمیت حفاظت در برابر حریق در تاسیسات نفت و گاز و پالایشگاه‌ها خواهیم پرداخت.

اهمیت حفاظت در برابر آتش و نصب سیستم اعلام و اطفا حریق پالایشگاه

پالایشگاه‌ها و تاسیسات نفت و گاز به دلیل مواد اشتعال‌پذیر و فرآیندهای خاص خود با خطرات آتش‌سوزی زیادی روبه‌رو هستند. مایعات و گازهای اشتعال‌پذیر می‌توانند باعث آتش‌سوزی‌های بزرگ و شدید شوند که مدیریت آن‌ها دشوار است و می‌تواند آسیب به اموال، آلودگی هوا و خطر برای جان انسان‌ها به همراه داشته باشد.

برای کاهش این خطرات و محافظت از این تاسیسات، موسسه نفت آمریکا (API) و انجمن ملی حفاظت از آتش (NFPA) کدهای ویژه‌ای برای تاسیسات پتروشیمی و پالایشگاه‌ها طراحی کرده‌اند. این کدها به کاهش خطرات احتمالی و افزایش ایمنی کمک می‌کنند.

موسسه نفت آمریکا منابعی را ارائه می‌دهد که خطرات ایمنی آتش در تاسیسات نفت و گاز را شناسایی و راه‌حل‌هایی برای پیشگیری و حفاظت از حریق ارائه می‌دهد.

در ادامه، به چند مورد از بزرگ‌ترین خطرات آتش‌سوزی در تاسیسات پالایشگاه اشاره خواهیم کرد.

اطفا حریق پالایشگاه: بزرگ‌ترین خطرات آتش‌سوزی در تاسیسات نفت و گاز

پالایشگاه‌های نفت به دلیل پردازش و ذخیره مواد بسیار قابل اشتعال، در معرض خطر بالای آتش‌سوزی و انفجار هستند. نفت خام از هیدروکربن‌ها تشکیل شده و به خاطر اشتعال‌پذیری و مواد سمی آن، بسیار خطرناک است. همچنین، در پالایشگاه‌ها، دما و فشار بالا می‌تواند خطر را افزایش دهد. فرآورده‌های نفتی در خط لوله، مبدل‌ها و پمپ‌ها در دماهایی که ممکن است به اشتعال برسد یا بالاتر از آن جابجا می‌شوند و در صورت نشتی، احتمال آتش‌سوزی وجود دارد.

علاوه بر این، خطرات دیگری نیز وجود دارد، مانند آتش‌سوزی تجهیزات الکتریکی، وسایل برقی و ترانسفورماتورها.

انفجار بخار مایع در حال جوش (BLEVE):

1. نرخ تبخیر بالا: اگر مواد داخل مخزن به سرعت تبخیر شوند و تهویه کافی وجود نداشته باشد، فشار داخلی می‌تواند به طور خطرناکی بالا برود.

2. کاهش کشش سطحی: وقتی مواد به مدت طولانی توسط شعله یا گرما گرم می‌شوند، کشش سطحی خود را از دست می‌دهند و این می‌تواند باعث انفجار شود.

این عوامل می‌توانند منجر به انفجارهای بسیار خطرناک شوند و آتش‌سوزی‌های ثانویه در تاسیسات نزدیک به محل انفجار ممکن است به دلیل موج ضربه و تکه‌های متحرک مواد ایجاد شوند.

انفجار بخار غیرقابل‌پیش‌بینی (UVCE):

این نوع انفجار زمانی رخ می‌دهد که گازهای قابل اشتعال در هوا منتشر شده و سپس با ایجاد یک ابر بخار، در اثر یک منبع احتراق دورتر از محل نشتی، مشتعل می‌شود. شعله در این حالت با سرعتی بالاتر از سرعت صوت حرکت کرده و امواج ضربه‌ای ایجاد می‌کند که می‌تواند کل تاسیسات تحت پوشش ابر را نابود کند.

آتش‌سوزی ثانویه:

این آتش‌سوزی ممکن است به دلیل تماس مستقیم با آتش یا موج ضربه ناشی از انفجار اولیه رخ دهد. اگر گاز سنگین‌تر از هوا باشد، ابر قابل اشتعال منطقه وسیع‌تری را پوشش می‌دهد، ولی اگر گاز سبک‌تر باشد، ابر کمتر پراکنده می‌شود.

آتش‌سوزی ناگهانی (Flash Fire)

این نوع آتش‌سوزی زمانی رخ می‌دهد که مخلوط بخار و گاز قابل اشتعال به طور فوری و در همان محدوده‌ای که رها شده، اشتعال پیدا کند. برخلاف انفجار، در اینجا شعله به طور مستقیم بر روی ابر بخار می‌سوزد و باعث انفجار نمی‌شود.

این نوع آتش‌سوزی معمولاً در محیط‌های باز و غیرمحصور مانند هنگام انتقال مخازن، ریختن یا نشت مواد قابل اشتعال رخ می‌دهد.

حریق استخر مایعات قابل‌اشتعال (Pool fire)

آتش استخر یا استخر آتش:

وقتی مایعات قابل اشتعال به زمین ریخته می‌شود، یک لایه از این مایعات روی سطح ایجاد می‌شود. اگر منبع اشتعال مانند جرقه یا شعله‌ای به این مایعات برخورد کند، آتش به صورت سطحی روی مایع شکل می‌گیرد. این لایه می‌تواند روی زمین یا حتی روی سطح مایع دیگری مانند آب شناور باشد.

این نوع آتش‌سوزی معمولاً به دلیل نشت مایعات قابل اشتعال از مخازن ذخیره و تماس آنها با منبع اشتعال مانند تجهیزات الکتریکی رخ می‌دهد.

جت آتش (Jet fire)

وقتی گاز، بخار یا مایع از ظرف با فشار بالا بیرون می‌آید و با منبع اشتعال برخورد می‌کند، آتش جت شکل می‌گیرد. این نوع آتش به صورت جت سه‌بعدی است که از مایع یا گاز مشتعل خارج می‌شود. به عبارت دیگر، آتش جت نتیجه‌ی بیرون آمدن مایع یا گاز داغ و اشتعال‌پذیر از مخزن یا لوله تحت فشار است.

حریق استخر مایعات قابل‌اشتعال (Pool fire)

وقتی مایعات قابل اشتعال روی سطح ریخته می‌شود، یک حوضچه یا استخر از آن مایعات تشکیل می‌شود. اگر این مایعات با منبع اشتعال مانند یک جرقه یا شعله برخورد کند، آتش می‌گیرد که به آن آتش استخر می‌گویند. این نوع آتش روی سطح مایع قابل اشتعال در حال سوختن است. مایع اشتعال‌پذیر می‌تواند مستقیماً روی زمین یا روی مایع دیگری مثل آب شناور باشد.

این آتش معمولاً به دلیل نشت یا شکستگی در مخزن ذخیره و در نتیجه برخورد با منبع اشتعال ایجاد می‌شود.

جت آتش (Jet fire)

وقتی گاز، بخار، یا مایع از یک ظرف با فشار بالاتر از فشار معمولی بیرون می‌آید و با یک منبع اشتعال برخورد می‌کند، آتش جت ایجاد می‌شود. این نوع آتش به شکل جت یا پرتابی است و معمولاً در نتیجه نشت مایع یا گاز اشتعال‌پذیر از مخزن یا لوله‌های فشار قوی به وجود می‌آید.

آتش‌سوزی‌های معمولی

آتش‌سوزی‌های کلاس A، که شامل آتش‌سوزی‌های ناشی از مواد جامد قابل اشتعال مانند چوب و کاغذ است، نیز در پالایشگاه‌ها ممکن است رخ دهد و باید به آن توجه کرد. برای حفاظت از پالایشگاه‌ها در برابر این نوع آتش‌سوزی‌ها، سیستم‌های اعلام و اطفا حریق باید طوری طراحی شوند که خطرات خاص این صنعت را به خوبی مدیریت کنند.

آتش‌سوزی‌های ناشی از اشتعال خودبه خودی

مواد پیروفوریک وقتی با هوا تماس پیدا می‌کنند، بدون نیاز به منبع اشتعال خارجی خود به خود شروع به سوختن می‌کنند. این نوع آتش را آتش ناشی از اشتعال خودبخودی می‌نامند. در پالایشگاه‌ها، ممکن است مواد پیروفوریک مانند سولفید آهن را در داخل تجهیزات و کشتی‌های حمل نفت با گوگرد پیدا کنید. این مواد حتی در دماهای پایین هم ممکن است خود به خود آتش بگیرند.

چهار جزء سیستم‌های حفاظت از آتش در پالایشگاه‌ها

برای حفاظت از پالایشگاه‌ها در برابر آتش، چهار بخش اصلی وجود دارد:

1. سیستم‌های اطفای حریق با آب و فوم: این سیستم‌ها برای خاموش کردن آتش استفاده می‌شوند.
2. کپسول‌های آتش‌نشانی: ابزارهایی هستند که می‌توانند آتش‌های کوچک را به سرعت خاموش کنند.
3. سیستم‌های اعلام حریق: این سیستم‌ها به محض وقوع آتش، به سرعت هشدار می‌دهند.
4. آموزش ایمنی در برابر آتش: کارکنان باید در مورد چگونگی مقابله با آتش و استفاده از تجهیزات آموزش ببینند.

در ادامه به توضیح هر یک از این بخش‌ها خواهیم پرداخت.

سیستم اعلام و اطفا حریق پالایشگاه:

1. نصب سیستم‌های اطفا حریق

نصب سیستم‌های اطفای حریق در ساختمان‌ها می‌تواند خسارات ناشی از آتش‌سوزی را کاهش دهد. این سیستم‌ها انواع مختلفی دارند که بسیاری از آن‌ها به عنوان سیستم‌های اطفای حریق سقفی شناخته می‌شوند.

سیستم‌های اتوماتیک فوم به ویژه در صنایع پتروشیمی و پالایشگاه‌ها مناسب هستند. وقتی حسگرهای این سیستم‌ها آتش را تشخیص می‌دهند، فعال می‌شوند و با پاشیدن فوم، شعله‌ها را خاموش می‌کنند و از گسترش آتش به دیگر مناطق جلوگیری می‌کنند.

سیستم‌های مه پاش نیز در تاسیسات نفت و گاز مؤثر هستند. این سیستم‌ها قطرات ریز آب را در فضا پخش می‌کنند که می‌تواند آتش را خاموش کند و آسیب به محیط را به حداقل برساند.

همچنین، سیستم‌های اطفای حریق شیمیایی خشک برای خاموش کردن آتش‌های ناشی از مایعات قابل‌اشتعال، به ویژه در مناطقی که آب در دسترس نیست، بسیار مناسب هستند.

2. کپسول‌های آتش‌نشانی

در مکان‌های مختلف مانند خانه‌ها، ادارات، کارخانه‌ها و گاراژها، انواع مختلفی از کپسول‌های آتش‌نشانی استفاده می‌شود. این کپسول‌ها شامل آب، پودر، فوم و CO2 هستند.

برای تاسیسات نفت و پالایشگاه‌ها، استفاده از کپسول‌های آتش‌نشانی BC ضروری است، زیرا این کپسول‌ها برای مقابله با آتش‌سوزی‌های مربوط به این صنایع مناسب هستند. کپسول‌های BC برای خاموش کردن آتش‌های مواد قابل اشتعال، تجهیزات الکتریکی و مایعات و گازهای قابل‌اشتعال مفید هستند.

مهم است که تمامی کارکنان به کپسول‌های آتش‌نشانی دسترسی داشته باشند و نحوه استفاده از آن‌ها را به خوبی یاد بگیرند.

3. نصب سیستم‌های اعلام حریق

پالایشگاه‌ها و مخازن نفتی و گاز باید سیستم اعلام حریق کاملی داشته باشند. این سیستم باید شامل دتکتورهای مختلف مانند دتکتور دودی، حرارتی، شعله، بیم دتکتور و دتکتور گاز باشد. این دتکتورها به طور خودکار آتش‌سوزی را شناسایی کرده و هشدار می‌دهند. همچنین باید ایستگاه‌های دستی برای فعال‌سازی سیستم و شستی‌های اعلام حریق وجود داشته باشد.

برای اطلاع‌رسانی به افراد در مورد وقوع آتش، سیستم‌های هشداردهنده مانند چراغ‌های چشمک‌زن، آژیر و آژیر فلاشر باید نصب شوند تا افراد بتوانند به سرعت اقدام به تخلیه کنند.

سیستم‌های اعلام حریق، چه از نوع متعارف و چه آدرس‌پذیر، باید به طور منظم بررسی شوند تا با کدها و قوانین NFPA مطابقت داشته باشند و اطمینان حاصل شود که در شرایط اضطراری به درستی عمل می‌کنند.

4. آموزش ایمنی در برابر آتش

حتی با وجود سیستم‌های اعلام و اطفاء حریق در پالایشگاه‌ها، آموزش ایمنی در برابر آتش بسیار مهم است و نمی‌تواند نادیده گرفته شود. برای آمادگی کامل در برابر آتش، باید به پرسنل و افرادی که از تجهیزات اطفاء حریق استفاده می‌کنند، آموزش‌های لازم داده شود تا بتوانند به موقع واکنش نشان دهند و مقامات و آتش‌نشانی را مطلع کنند.

نکات مهم برای آموزش پرسنل در پالایشگاه:

– شناسایی خطرات: پرسنل باید با خطرات آتش‌سوزی در محل آشنا شوند و بدانند که سیستم‌های حفاظت از آتش چگونه عمل می‌کنند تا از حریق جلوگیری کنند یا آن را خاموش کنند.

– استفاده از تجهیزات: آموزش نحوه استفاده از تجهیزات آتش‌نشانی مانند کپسول‌های آتش‌نشانی، سیستم‌های اعلام حریق و سیستم‌های اسپرینکلر ضروری است.

– طرح تخلیه: باید برای تخلیه ایمن از محل، مسیرهای تخلیه را مشخص کرده و با تمرین‌های منظم، زمان پاسخ سریع را به پرسنل آموزش دهید.

همچنین، آموزش‌های اضافی مانند کمک‌های اولیه نیز مهم است تا کارکنان بتوانند در مواقع اضطراری به همکاران خود کمک کنند و آسیب‌های جزئی را درمان کنند.

روش و فرآیند اطفا حریق پالایشگاه

خاموش کردن آتش‌سوزی‌های پالایشگاه‌ها بدون قطع منبع سوخت یا جدا کردن منبع سوخت بسیار سخت است. بهترین روش برای مقابله با آتش‌سوزی در واحدهای فرآیندی، حذف سوخت است. این کار می‌تواند با کاهش جریان، حجم و فشار انجام شود. همچنین، می‌توان بخار را به سیستم‌ها یا تجهیزات آسیب‌دیده وارد کرد تا غلظت سوخت را کاهش داد.

برای اطفاء حریق در پالایشگاه، باید روش‌ها و استراتژی‌های مناسب را با توجه به مکان، نوع تجهیزات آتش‌گرفته، پارامترهای فرآیند، نوع سوخت و شدت آتش‌سوزی انتخاب کرد.

– آتش‌سوزی‌های کوچک: می‌توان با استفاده از پودر شیمیایی خشک، سیستم اطفاء حریق CO2، بخار یا فوم، بسته به نوع و کلاس آتش، آنها را مهار کرد.

– آتش‌سوزی‌های وسیع و شدید: اسپری یا مه‌پاشی آب می‌تواند مفید باشد، به ویژه اگر خطر آسیب به سازه‌ها و تجهیزات اطراف وجود داشته باشد.

توجه: از فوم فقط در صورتی استفاده کنید که بتواند سوخت اشتعال‌زا یا مایع هیدروکربنی که روی زمین ریخته شده را به طور کامل بپوشاند.

نگهداری از سیستم‌های حفاظتی و اطفا حریق پالایشگاه

برای اینکه سیستم‌های اعلام و اطفاء حریق در پالایشگاه‌ها مؤثر باشند، باید به خوبی نگهداری شوند. بازرسی و تعمیرات منظم نه تنها به استانداردهای آتش‌نشانی و قوانین نیاز دارد، بلکه اطمینان می‌دهد که این تجهیزات همیشه در شرایط مناسب باقی بمانند. این بازرسی‌های دوره‌ای همچنین می‌تواند به صرفه‌جویی در هزینه‌ها برای تعمیرات یا تعویض تجهیزات کمک کند.

برای مدیریت بهتر تعمیر و نگهداری، بهتر است یک برنامه منظم داشته باشید و به آن پایبند باشید. توجه داشته باشید که انواع مختلف تجهیزات ممکن است نیاز به بررسی‌های بیشتری داشته باشند. از متخصصان ایمنی آتش‌نشانی کمک بگیرید که با خطرات آتش‌سوزی آشنا هستند.

پالایشگاه‌ها و تاسیسات پتروشیمی به سیستم‌های حفاظت از حریق با کیفیت بالا و نگهداری پیشرفته نیاز دارند.