ГОСТ Р 71011-2023 (ИСО 23251:2006) Нефтяная и газовая промышленность. Морские промысловые сооружения. Системы ограничения и сброса давления
6.15 Пожар при разливах углеводородов
6.15.1 Общие положения
6.15.1.1 При определении количества пара, образующегося под воздействием пожара на смачиваемой поверхности сосуда, необходимо рассмотреть только ту часть поверхности внутренних стенок сосуда, которая смачивается (контактирует с) находящейся внутри него жидкостью и расположена на уровне не выше 7,6 м над источником пламени. Для сферических сосудов уровень смачиваемой поверхности определяется по таблице 5.
Примечание - Высота углеводородных пожаров может превышать 40 м; однако, как показывает опыт, типоразмер устройств сброса давления необходимо выбирать только исходя из среднего подвода тепла, ограничиваемого отметкой высоты 7,6 м над основанием пожара пролива.
Термин "основание пожара пролива" относится к любому уровню, на котором пожар пролива может поддерживаться в длительном режиме. Следует учитывать, что сосуды различных типов эксплуатируются в частично заполненном состоянии. В таблице 5 указаны отметки высоты, до которых рассматривают заполнение сосудов жидкостью в расчетах. Смачиваемые поверхности, расположенные выше отметки 7,6 м, не рассматривают, так как на такой высоте контакт с пламенем при пожаре пролива в течение продолжительных промежутков времени
маловероятен
. При определении площади смачиваемой поверхности в расчет также не включают днища сосудов, защищенные опорными конструкциями, ограничивающими воздействие пламени. При проектировании следует определить необходимость включения площади смачиваемой поверхности соединительных трубопроводов в расчет площади смачиваемой поверхности.
________________
Значения продолжительности и вероятности определяют при проектировании конкретного МПС.
Важно учитывать, что температуры, при которых выполняется сброс давления, как правило, превышают расчетную температуру защищаемого оборудования. Если существует вероятность того, что высокая температура приведет к разрушению стенки сосуда или внешнее воздействие огня приведет к образованию пара, вызывающего термическое растрескивание стенки сосуда, необходимо рассмотреть дополнительные меры защиты (см. 6.15.4).
В площадь смачиваемой поверхности сферических сосудов необходимо включать площадь всей поверхности до максимального диаметра. Согласно таблице 5 следует выбирать значения площади смачиваемой поверхности исходя из максимального горизонтального диаметра либо до отметки высоты 7,6 м, в зависимости от того, какое из этих двух значений находится выше. Важно учитывать, что как минимум должна быть использована площадь смачиваемой поверхности всей нижней полусферы, даже когда горизонтальная ось сферы находится на высоте более 7,6 м. Принимают во внимание, что данный критерий, основанный на опыте эксплуатации и проведения испытаний, показывает, что при пожаре пролива пламя может охватывать нижний профиль сферических сосудов, приводя к тому, что на всю нижнюю полусферу будет воздействовать высокая тепловая нагрузка.
Таблица 5 - Воздействие пожара на смоченные поверхности сосуда
Тип сосуда | Уровень заполнения жидкостью | Примечания |
Сосуды, заполненные жидкостью, например технологическая установка для переработки | Все до отметки 7,6 м | - |
Уравнительные емкости, сепараторы, технологические сосуды | Нормальный рабочий уровень до отметки 7,6 м | - |
Колонны ректификации | Нормальный уровень в днищевой части плюс уровень жидкости, сброшенной в нижнюю часть колонны из тарелок до нормального уровня в них; суммарная площадь смачиваемой поверхности до отметки 7,6 м | Уровень в ребойлере включают в случае, если ребойлер является неотъемлемой частью конструкции колонны |
Сосуды рабочего запаса | Максимальный уровень содержимого сосуда до отметки 7,6 м (участки смачиваемой поверхности, контактирующие с фундаментами, допускается не рассматривать) | - |
Сферические сосуды и сосуды сфероидальной формы (сфероиды) | До максимального горизонтального диаметра либо до отметки 7,6 м, в зависимости от того, какое из этих двух значений выше | - |
6.15.1.2 Следует учесть, что сосуды с несмачиваемыми поверхностями стенок - это сосуды, внутренние поверхности стенок которых контактируют с газом, парами или флюидом в закритическим состоянии, либо сосуды, имеющие внутреннюю изоляцию независимо от типа содержащихся в них флюидов. К ним относят сосуды, содержащие жидкость и пары в раздельных фазах при нормальных условиях, переходящие в одну фазу (выше критической) при условиях сброса давления.
Важно учитывать, что в конструкции сосудов возможно предусмотреть внутреннюю изоляцию (например, огнеупорный материал) и такие поверхности допускается считать несмачиваемыми. В случае если сосуд в процессе эксплуатации может стать изолированным в результате отложения на его внутренней поверхности кокса или других соединений, то при определении объемов сброса в условиях воздействия огня принимают во внимание, что стенки сосуда необходимо считать смачиваемыми (т.е. изолирующие эффекты не берут в расчет). При этом необходимо учесть, что в случае, если использования устройства сброса давления недостаточно для обеспечения требуемого сброса, следует рассмотреть необходимость применения дополнительных защитных мероприятий, приведенных в 6.15.4, 6.15.5.
Учитывают, что особенность конструкции сосуда с несмачиваемыми внутренними стенками заключается в том, что поток теплоты от стенки до содержащегося в нем флюида незначительный, что является результатом сопротивления теплопередаче находящегося в нем флюида или материала внутренней изоляции.