Автозаправка - технологии, комплектующие, производители

Рассмотрим условия возникновения взрывоопасной концентрации паров нефтепродуктов при наливе автоцистерн.
1. Согласно закону Дальтона "Сумма парциальных давлений компонентов газовой смеси равна общему давлению смеси газов в данном объёме". В нашем случае в котле цистерны при наливе общее давление смеси паров нефтепродуктов и воздуха равно атмосферному давлению. Температура смеси также близкая к температуре окружающей среды, однако состав и концентрация паров, возникающих при наливе бензина и дизельного топлива, естественно разные.
Бензины различных сортов имеют давление насыщенных паров по Рейду в диапазоне от 500 мм рт. ст. (летнее) до 650 мм рт. ст. (зимнее). Данные величины измеряются при 38°С и косвенно определяют способность занять соответствующую долю при образовании паровоздушной смеси (ПВС) за счет испарения. Величина этой доли, а точнее объёмная концентрация, также зависит от температуры окружающей среды. Как показали хроматографические исследования - в состав компонентов паровоздушной среды входят следующие углеводороды: пропан, изобутан, н-бутан, пентан, н-пентан, гексан, а объёмная концентрация их в 1 м3 ПВС в зависимости от температуры может находиться в пределах от 15% при температурах -30°С до 55% при температурах +30°С.
Следует обратить внимание, что взрывоопасная концентрация паров бензинов составляет от 2 до 6 объёмных процентов. Применив эти выводы к процессу налива автоцистерны бензином, получим следующие результаты:
- если цистерна до момента налива перевозила бензин, то при сливе на стенках и трубопроводах имеют место остатки продукта, легкие углеводороды которого испаряясь в диапазоне указанных выше температур всегда создают концентрации паров выше 15%. Поступление новой доли бензина (в процессе бурного начала налива) может только повысить концентрацию имеющихся там паров легких углеводородов (ЛУВ).
Следовательно, возникновение взрывоопасной концентрации паров в данном случае внутри цистерны невозможно. Первое условие (событие) для возникновения взрыва отсутствует. Возникновение искрового разряда при наличии ПВС с концентрацией паров ЛУВ выше 6% - взрыва внутри котла не провоцирует во всем диапазоне температур и в течение всего времени налива.
Но! Паровоздушная смесь (ПВС), вытесняемая из автоцистерны при наливе с достаточно высокой концентрацией ЛУВ, попадает в окружающее наружное пространство. В силу того, что удельный вес ПВС бензина (2?4 кг/м3) выше удельного веса воздуха (1,2 кг/м3), последняя опускается в пространство вокруг автоцистерны и установки налива, а концентрация её резко уменьшается и вероятность ее снижения до предела взрывоопасных концентраций становится весьма высокой. Поэтому вероятность возникновения искрового разряда вокруг установки и автоцистерны должна быть исключена.
Необходимо предпринять следующие мероприятия:
Применять закрытый налив автоцистерн (нижний или верхний), при котором наливной наконечник имеет герметизирующий конус и газоотводящий трубопровод, по которому 90-95% ПВС отводится на безопасное от установки и автоцистерны расстояние,
Одежда и обувь обслуживающего персонала должна быть антистатической,
Автомобиль должен быть технически исправен, двигатель заглушен, работа любого электроприбора исключается, зажигание выключено, электропроводка исправна,
Инструменты, применяемые при работе, должны иметь покрытие, исключающее искрообразование при контакте или соударении с металлическими или заземленными частями установки и автоцистерны,
Электрооборудование установки должно быть выполнено во взрывобезопасном исполнении.
Дизельное топливо (летнее, зимнее) имеет давление насыщенных паров 10-13 мм рт. ст. по Рейду при температуре 38°С. Данная величина показывает, что испаряемость этого продукта очень низкая и объёмное количество ЛУВ в ПВС паров дизельного топлива с воздухом при любой температуре менее 1%, то есть практически взрывоопасных концентраций при наливе, сливе и перевозке дизельного топлива внутри цистерны, если туда не подмешан бензин или другие ЛУВ, не возникает.
Следовательно, при операциях с дизельным топливом, если в автоцистерне находилось дизельное топливо, не возникает условий возникновения взрывоопасной концентрации ЛУВ как внутри цистерны, так и снаружи.
Однако, при исследовании процессов утилизации паров ЛУВ выявлена довольно хорошая способность дизельного топлива поглощать в себя пары (бутанов, пентанов, гексанов и др.). Экспериментально установлено, что для поглощения ЛУВ из одного м3 ПВС с концентрацией 40-50% на развитой поверхности контакта ЛУВ и пленки дизельного топлива его достаточно 25-30 л.
Это показывает, что при наливе автоцистерны, в которой до этого транспортировался бензин, дизельным топливом имеют место следующие события:
До момента налива дизельного топлива концентрация паров ЛУВ внутри цистерны была выше взрывоопасной,
После начала поступления в эту цистерну дизельного топлива ЛУВ из ПВС быстро поглощаются дизельным топливом, концентрация их уменьшается и быстро становится взрывоопасной. Причем при уменьшении концентрации ЛУВ из ПВС - скорость их поглощения (абсорбирования) уменьшается, поэтому на протяжении практически всего времени налива автоцистерны внутри нее концентрация паров ЛУВ в ПВС находится в пределах от 2 до 6%.
Как уже говорилось, вероятность возникновения искрового разряда на протяжении всего времени налива довольно высокая. Следует отметить, что внутри автоцистерны всегда кроме двух вышеназванных условий существует 3-е условие - это необходимый объем, в котором способен развиться взрывной процесс быстрого горения, при этом возникает давление порядка 10кг/см2 и температура порядка 2500-3000°К. Мощность взрыва в "тротиловом эквиваленте" определяется весом ЛУВ, находящимся в это время во взвешенном состоянии, т.е. при свободном объёме 5м3 при концентрации ЛУВ 5%, предположив, что в реакции примут участие только 20% активного вещества, получается взрыв, мощность которого эквивалентно 100г тринитротолуола. Как правило, такой взрыв сопровождается разрушением котла цистерны, возгоранием разлившегося дизельного топлива и нанесением травм обслуживающему персоналу, иногда со смертельным исходом.

 

Комментарии (0)

Добавить комментарий