По результатам экспертизы выявлены следующие нарушения требований норм и правил пожарной безопасности:
- отсутствует отбортовка по периметру на высоту не менее 150 мм. п.35 НПБ 111-98*[9]
Рекомендовано предусмотреть в технологической системе линию рециркуляции паров топлива из резервуара в АЦ удовлетворяющая требованиям п. 62 НПБ 111-98*[9].
5. Разработка технических решений противопожарной защиты автозаправной станции
5.1 Система рециркуляции паров
По данным отечественных исследований, испарения автомобильного бензина, при его транспортировании могут достигать 0,01 кг, а при проведении сливоналивных операций 0,71 кг на 1м3 вместимости цистерны. Наибольшие испарения отмечаются в случае открытого налива в летнее время, за счет разогрева в пути порожней автоцистерны. Кроме этого, при транспортировании нефтепродуктов в автоцистернах, может иметь место увеличение испарений из-за неисправностей дыхательных клапанов и неплотно закрытых наливных горловин.
Проведенные исследования и испытания показывают, что эффективным способом, позволяющим снизить испарения и повысить скорость налива, является применение системы сбора (рекуперации) паров нефтепродуктов при их сливе в резервуары автозаправочных станций и комплексов, при правильном ее использовании, способна, по данным Американского Института Нефти (API), собрать и впоследствии переработать до 95 % выбрасываемых в атмосферу паров нефтепродуктов.
Для сведения к минимуму выбросов паров моторного топлива дипломным проектом предлагается установка линии рециркуляции паров (Рисунок 5.1). При сливе нефтепродуктов, жидкость вытесняет газовую среду из резервуара 1 по рукаву 12 в цистерну 2, при этом выбросов газовой фазы в атмосферу не образуется. Тем самым данная система позволяет исключать взрывоопасной концентрацию паров топлива на территорию АЗС.
Узел УРП - 1 (Рисунок 5.2) подсоединяется к линии деаэрации, используется для соединения трубопроводов парой фазы резервуара и автоцистерны. Узел УРП - 1 выполнен из не искрового материала (алюминия), подсоединяется без использования инструментов. При подсоединении узла УРП - 1 (Рисунок 5.3) корпус с пазом 3 входит внутрь узла, приподнимая клапан байпаса 1. При этом происходит соединение линии деаэрации резервуара с линией рециркуляции паров бензовоза. Фиксатор 10 блокирует самопроизвольное разъединение узла. При расстыковке основных частей осуществляет автоматическое перекрытие линии рециркуляции паров.
Согласно статистики, 60% всех аварий происходит из-за так называемого «человеческого фактора». Дипломным проектом предлагается установка системы переключения между приямком аварийных переливов и ливневых канализаций (Рисунок 5.4).
Система производит:
- открывание электромагнитного клапана линии аварийного резервуара и перекрытие линии ливневой канализации происходит в автоматическом режиме при подключении автоцистерны к устройству защитного заземления;
- открывание электромагнитного клапана аварийного резервуара с линией налива в автоматическом режиме при достижении 95% наполнения резервуара позволяет снизить гидравлические удары в системе;
- подача сигнала оператору слива при разъединении устройства защитного заземления.
При заезде автоцистерны на площадку слива датчик объема подает сигнал оператору и на въезде на автозаправку загорается сигнал: «Въезд запрещен». При подключении заземляющего устройства происходит открывание электромагнитного клапана линии аварийного резервуара и перекрытие линии ливневой канализации. После подъема крышки технологического отсека система входит режим предупреждения. При разъединении устройства защитного заземления звучит звуковой сигнал.
Тем самым устройство позволяет частично автоматизировать процесс слива топлива, снизить возможные неправильные действия оператора. Тем самым снизить пожарную опасность данного процесса.
5.3 Проверочный расчет избыточного давления при установке отбортовки по периметру территории автозаправочной станции
Рассмотрим наихудший вариант - происходит пролив жидкости на горизонтальную поверхность при повреждении цистерны бензовоза. Бензовоз не подсоединен к трубопроводам слива.
Расчёт массы пролившейся жидкости будет находиться в соответствии с тем, что:
- вся жидкость, находящаяся в бензовозе поступает в окружающее пространство;
- жидкость растекается по поверхности ограниченна отбортовкой;
- приемные патрубки аварийного резервуара в закрытом положении.
Из основных показателях площадь автозаправочной станции составляет 3719 м2, из них площадь не занимаемая постройками составляет 2485 м2[15,16]. Сравним с площадью разлива бензина из ранее рассчитанного F = 1200 м2.
2485 м2 › 1200 м2
Следовательно, разлившийся бензин может остаться на территории автозаправочной станции, для ограничения распространения бензина необходимо выполнить отбортовку по периметру автозаправочной станции.
Вывод: В ходе произведенного анализа пожарной опасности и проведенного детального обследования автозаправочной станции был выявлен ряд нарушений нормативных документов, которые могут стать причиной возникновения и распространения пожара по территории АЗС и привести к гибели людей, значительному материальному ущербу и неблагоприятной экологической ситуации. Требования нормативных документов нарушены при оборудовании площадки для АЦ, а также при оборудовании средствами пожаротушения. Поэтому для компенсации данных недостатков предлагаю следующее оборудовать площадку для АЦ отбортовкой высотой не менее 150 мм.
6. Экономическая оценка предполагаемых решений
Эффективность затрат на обеспечение пожарной безопасности определяется как социальными (оценивается соответствие фактического положения установленному социальному нормативу), так и экономическими (оценивается достигаемый экономический результат) показателями.
Экономический эффект представляет собой превышение стоимостных оценок конечных результатов над совокупными затратами ресурсов (трудовых, материальных, капитальных и др.) за расчетный период. Конечным результатом создания и использования мероприятий по обеспечению пожарной безопасности является значение предотвращенных потерь, которые рассчитывают исходя из вероятности возникновения пожара и возможных экономических потерь от него до и после реализации мероприятий по обеспечению пожарной безопасности на объекте. Численное значение затрат на мероприятия по обеспечению пожарной безопасности определяется на основе бухгалтерской отчетности объекта защиты.
Затраты на обеспечение пожарной безопасности следует считать эффективными с социальной точки зрения, если они обеспечивают выполнение норматива по исключению воздействия на людей опасных факторов пожара.
За начальный год расчетного периода принимается год начала финансирования работ по осуществлению мероприятия. Началом расчетного периода, как правило, считается первый год выполнения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. Конечный год расчетного периода определяется моментом завершения использования результатов осуществления мероприятия. Конечный год использования результатов мероприятия по обеспечению пожарной безопасности определяется разработчиком и согласовывается с основным заказником.
При проведении расчетов экономического эффекта разновременные затраты и результаты приводятся к единому моменту времени - расчетному году. В качестве расчетного года принимается год, предшествующий началу использования мероприятия по обеспечению пожарной безопасности.
Для снижения пожарной опасности рассматриваемого технологического процесса предлагается установить следующие системы:
- систему автоматического переключения слива обращающихся в производстве ЛВЖ и ГЖ из оборудования;
- систему рециркуляции паров бензина.
Устройство автоматического переключения слива и системы рециркуляции паров бензина позволяет огранить зону взрывоопасных концентраций паров бензина на территории АЗС при сливе и повреждении автоцистерны - бензовоза или сливного трубопровода, а также дает возможность снизить размер материального ущерба при возникновении пожара.
Основными показателями эффективности предлагаемого решения являются:
К - капитальные вложения, руб;
С - эксплуатационные расходы, руб/год;
У - ущерб от пожара, руб/год.
В существующем варианте все основные показатели, кроме ущерба от пожаров У, равны нулю, так как систему рециркуляции паров бензина отсутствует.
Для определения экономической целесообразности внедрения предлагаемого решения противопожарной защиты, необходимо определить приведенные затраты в базовом и предлагаемом вариантах и среднегодовой показатель материального ущерба от пожаров.
Рассмотрим отдельно базовый и предлагаемый варианты, а затем сравним их.
Данные по устройству систему рециркуляции паров бензина, балансовая стоимость оборудования, производительность в сутки, рентабельность и себестоимость взяты из финансовой документации предприятия.
Рассмотрим 1 вариант.
Дополнительные капитальные и эксплуатационные расходы отсутствуют:
K1 = 0; C1 = 0.
Среднегодовой ущерб от пожара составит
, (6.1)
где Уп - прямой ущерб, руб.
Ук - косвенный ущерб, руб.
, (6.2)
(6.3)
где ОБ - стоимость i-го вида уничтоженных оборотных средств за единицу, руб;
Кi - количество i-го вида уничтоженных оборотных средств, ед;
I - сводный индекс роста потребительских цен;
п - количество наименований поврежденных (уничтоженных) основных средств;
При пожарах, как правило, строительные конструкции не повреждаются, то есть Кс.к. = 0, но будет уничтожена часть технологического оборудования, балансовой стоимостью Коб = 470000 руб.
Стоимость остатков составит Кост = 30000 руб.
Затраты на ликвидацию последствий составят Клпп = 70000 руб.
Топлива будет уничтожено на 40000 руб. (Уоб.ср.).
Годовая норма амортизации на восстановление здания 2,47 % в год.
Ущерба по строительным конструкциям нет, т.е. Ус.к = 0
Ущерб по оборудованию найдем по формуле:
, (6.8)
где Тоб - время эксплуатации оборудования до пожара, Тоб=2 года, (после введения в эксплуатацию объекта в 2006 году), тогда:
рубл
Отсюда прямой ущерб от пожара составит.
(6.9)
руб.
Определяем косвенный ущерб из-за простоя
, (6.10)
где Злик - затраты собственника на ликвидацию пожара, расчистку и уборку, руб;
Вуп - упущенная выгода в результате простоя предприятия или его подразделений вызванного пожаром, руб;
Зж - затраты нам возмещение вреда, причиненного жизни и здоровью людей, руб;
Потери от условно-постоянных расходов найдем по формуле:
, (6.11)
Q = 4 тонны топлива в сутки отпускает АЗС при среднегодовой производительности 1460 тонн в год,
Ц = 20 рублей за 1 литр топлива в ценах января 2008 года.
- время простоя производства. (6.12)
АЗС в среднем будет простаивать 5 суток.
Купр - коэффициент учитывающий условно-постоянные затраты и заработную плату в себестоимости продукции:
(6.13)
где Н ам, Н Э.П., НП.З. - собственно процент амортизации, заработной платы и прочих затрат в себестоимости продукции (справочные данные).
руб.
Снижение прибыли за время простоя из-за недовыпуска продукции:
, (6.14)
где Re = 25% - рентабельность продукции к ее стоимости.
руб.
Потери эффективности и дополнительных капитальных затрат отвлекаемых на восстановление уничтоженных пожаром основных фондов
. (6.15)
где, - соответственно нормативные коэффициенты экономической эффективности капитальных вложений в пассивные и активные формы.