Oil & Gas

W celu ochrony przeciwpożarowej zbiorników cieczy łatwopalnych stosuje się podwójny system zabezpieczeń:

• Instalacje podawania piany ciężkiej, odpowiedzialne za gaszenie pożaru wewnątrz zbiornika
• Instalacje zraszaczowe na zewnątrz zbiornika, których głównym zadaniem jest jego schładzanie

Do wytwarzania piany ciężkiej stosuje się najczęściej prądownice z garnkiem pianowym oraz wlewem piany. Są one instalowane na zewnętrznej ścianie zbiornika, powyżej poziomu przechowywanej cieczy. W przypadku wystąpienia pożaru, automatycznie uruchamiane jest podawanie środka pianotwórczego. W sieci rurociągów jest on mieszany z wodą i kierowany do prądownic, które  wytwarzają pianę. Piana podawana jest na powierzchnię cieczy, gdzie tworzy film, ocinający dopływ tlenu i uniemożliwiający wydzielanie się łatwopalnych oparów.

Instalacja zraszaczowa montowana jest na zewnątrz zbiornika w formie pierścieni rurociągu dystrybucyjnego z równomiernie rozmieszczonymi zraszaczami. Każdy z pierścieni instalowany jest na różnej wysokości. Zadaniem instalacji zraszaczowej jest schłodzenie zbiornika. Uruchamiana jest na zbiorniku objętym pożarem, co pozwala ograniczyć emisję ciepła, jak również na zbiornikach sąsiadujących, chroniąc je przed promieniowaniem cieplnym.

Detekcja pożaru w zbiornikach cieczy łatwopalnych oparta jest najczęściej o liniowe czujniki temperatury i / lub płomienia. Taki system detekcji pozwala szybko wykryć pożar i precyzyjnie wskazać miejsce jego wystąpienia. Umożliwia również dokładny pomiar i analizę temperatury zbiornika z uwzględnieniem pomiaru temperatury otoczenia. Dzięki temu może pełnić również funkcję prewencyjną, sygnalizując nawet nieznaczne wzrosty temperatury powyżej zadanego poziomu. Kabel sensoryczny umożliwia wykonywanie pomiaru temperatury także w trakcie pożaru, umożliwiając kontrolowanie jego rozwoju i kierunku jego przemieszczania dla odpowiedniego koordynowania działań ratowniczo-gaśniczych.

Zbiorniki z zewnętrznym dachem pływającym (ruchomym), poza zabezpieczeniami przeciwpożarowymi jak te stosowane w zbiornikach z dachem stałym, wymagają specjalnej ochrony przeciwpożarowej dla uszczelnień obręczy. Rozwiązaniem jest dedykowany system detekcji i gaszenia, który zapewnia wczesne wykrycie i natychmiastowe ugaszenia pożaru w obszarze uszczelnień obręczy. System ten może wykorzystywać gazowe środki gaśnicze (FM-200^® lub CF3I) lub środki pianotwórcze jak koncentrat AFFF czy FFFP.

Na zewnętrznej krawędzi pływającego dachu, nad uszczelnieniem obręczy, instalowany jest rurociąg dystrybucyjny z dyszami wyposażonymi w ampułki z substancją rozszerzalną termicznie. Dysze rozmieszczone są w równych odległościach od siebie, a ich wyloty skierowane są w stronę systemu uszczelnień. W momencie pojawienia się ognia, ampułka w dyszy znajdującej się najbliżej źródła pożaru pęka, uruchamiając proces gaszenia. Ze zbiornika zamontowanego na dachu do dyszy kierowany jest środek gaśniczy,  który zostaje uwolniony w kierunku źródła pożaru. Gaszenie odbywa się tylko przez te dysze, w których doszło do pęknięcia ampułki. Pozwala to ograniczyć ilość środka gaśniczego magazynowanego w zbiornikach, gdyż w przypadku pożaru zostaje on precyzyjnie podawany na jego źródło.

Dodatkowo każdy zbiornik ze środkiem gaśniczym wyposażony jest w manometr kontaktowy ze stykami sygnalizacyjnymi. W momencie wypływu środka gaśniczego ze zbiornika, manometr natychmiast wykrywa spadek ciśnienia poniżej zadanego poziomu i wysyła do centrali sygnał alarmowy, informujący obsługę o uruchomionej akcji gaśniczej.

System detekcji i gaszenia uszczelnień obręczy oparty o pianowe środki gaśnicze, może być również wykorzystywany jako dodatkowe zabezpieczenie zbiornika w momencie pożaru na którymś z sąsiednich zbiorników. Wysoka temperatura w bliskim sąsiedztwie zbiornika może spowodować wzrost temperatury przechowywanej cieczy i zwiększenie jej parowania w obszarze uszczelnień. Wzrost intensywności parowania tworzy większe zagrożenie pożarowe. Aby je zminimalizować, uruchamiane jest podawanie środka pianotwórczego na całym obszarze uszczelnień obręczy. Piana tworzy dodatkowy film, zwiększający szczelność i ograniczający wydostawanie się łatwopalnych oparów.

Obwałowania, w których osadzone są zbiorniki naziemne, ograniczone są wałami ziemnymi lub betonowymi ściankami. Na koronie obwałowania montowane są prądownice pianowe z wlewem piany. W momencie wykrycia pożaru, ze zbiornika typu bladder tank uwalniany jest środek pianotwórczy. W rurociągu zostaje on zmieszany z wodą i w formie roztworu podany do prądownicy, gdzie ulega napowietrzeniu i w postaci piany ciężkiej jest uwalniany do obwałowania. Piana ciężka tworzy warstwę na gaszonej powierzchni, która pokrywa wyciek ograniczając jego parowanie, tworzy izolację cieplną oraz odcina dopływ tlenu niezbędnego do podtrzymywania procesu spalania. W miarę zapotrzebowania istnieje możliwość regulacji wydajności roztworu środka pianotwórczego.

Alternatywą dla prądownic pianowych z wlewem piany jest montaż działek wodno-pianowych w pewnej odległości od obwałowania. Zaletą tego rozwiązania jest tłumienie pożaru z bezpiecznej odległości od jego źródła.

Do detekcji pożaru w obwałowaniach stosuje się liniowe czujniki płomienia i / lub temperatury. W przypadku wykrycia pożaru do centrali sterowania gaszeniem przekazywany jest sygnał, uruchamiający instalację pianową. Rozpoczęcie procesu gaszenia może odbywać się również ręcznie, przez przeszkoloną obsługę obiektu.

Do zabezpieczenia przeciwpożarowego rampy rozładunkowej, nabrzeża oraz zbiornikowców najczęściej stosowane są działka wodno-pianowe. Umożliwiają one podawanie strumienia piany gaśniczej (do gaszenia) lub wody (do chłodzenia) na znaczne odległości w szerokim zakresie przepływu. Dzięki temu mogą zostać umieszczone w bezpiecznej odległości od potencjalnego źródła pożaru. Działka posiadają możliwość regulacji kierunku podawania środka gaśniczego lub wody w pionie i poziomie oraz zmianę strumienia w zależności od potrzeb na zwarty bądź rozproszony. Kierunek wylatującego strumienia może być łatwo i precyzyjnie zmieniany. Zalecane jest stosowanie działek wodno-pianowych zdalnie sterowanych z dowolnego miejsca lub działek z automatyczną oscylacją.

Z uwagi na wysokie ryzyko pożarowe, terminale LNG wymagają szczególnej ochrony przeciwpożarowej. Poza wieloma elementami ochrony pasywnej, stosuje się aktywne zabezpieczenia ppoż., jak m.in.

• System gaszenia proszkiem – do gaszenia pożarów w strefach parowania oraz strefach wycieku LNG ze zbiorników oraz na samym nadbrzeżu. Dysze gaśnicze lub działka proszkowe instalowane są powyżej górnego zaworu spustowego zbiornika oraz w zabezpieczanych strefach nadbrzeża. System może być sterowany automatyczne lub ręcznie – zdalnie i na miejscu przez przeszkoloną załogę.
• System gaszenia pianą ciężką – jako lokalne zabezpieczenie przeciwpożarowe do tłumienia pożarów powierzchniowych. System gaszenia pianą ciężką może być uruchamiany automatycznie, po wykryciu pożaru przez system detekcji, lub ręcznie. W momencie wykrycia pożaru uruchamiana jest odpowiednia sygnalizacja świetlna i akustyczna. Rozpylana przez działka wodno-pianowe piana ciężka tworzy warstwę na gaszonej powierzchni, która pokrywa wyciek LNG ograniczając jego parowanie, tworzy izolację cieplną oraz odcina dopływ tlenu niezbędnego do podtrzymywania procesu spalania.
• Instalacja zraszaczowa odpowiedzialna za chłodzenie strategicznych elementów terminala LNG w przypadku pożaru. Instalacja montowana jest również na przejściach ewakuacyjnych, gdzie odpowiedzialna jest nie tylko za minimalizację promieniowania cieplnego, ale również redukcję ilości szkodliwych produktów spalania.
• Kurtyna wodna, której celem jest odizolowanie ramienia rozładunkowego i zbiornikowca. Kurtyna ma postać siatki zraszaczy montowanej wzdłuż przedniej krawędzi nadbrzeża, powyżej poziomu statku. Kurtyna wodna może być sterowana automatycznie lub zdalnie. W momencie wykrycia pożaru uwalniana pod ciśnieniem woda tworzy barierę zapobiegającą rozprzestrzenianiu się ognia i dymu oraz nie dopuszcza do wycieku LNG bezpośrednio do morza poprzez jego całkowite rozcieńczenie.

System detekcji stosowany w terminalach LNG może wykorzystywać czujki temperatury i / lub detektory wycieku LNG. Wyciek LNG generuje bardzo wysokie ryzyko samozapłonu. Jego monitorowanie za pomocą specjalnych detektorów pozwala zareagować jeszcze przed pojawieniem się fazy płomieniowej. Pozwala również ograniczyć występowanie charakterystycznego dla LNG zjawiska RPT (Rapid Phase Transition) tj. eksplozji oparów bez zapłonu, zwanej też eksplozją fizyczną, która może spowodować wysokie straty ludzkie i materialne.

Kolejowy front rozładunkowy wymaga zabezpieczenia pożarowego zarówno rampy, jak i pompowni rozładowczej.

Optymalną ochronę przeciwpożarową rampy rozładunkowej zapewnią działka wodno-pianowe. Umożliwiają one podawanie strumienia piany gaśniczej (do gaszenia) lub wody (do chłodzenia) na znaczne odległości w szerokim zakresie przepływu. Dzięki temu mogą zostać umieszczone w bezpiecznej odległości od źródła pożaru. Działka posiadają możliwość regulacji kierunku podawania środka gaśniczego lub wody w pionie i poziomie oraz zmianę strumienia w zależności od potrzeb na zwarty bądź rozproszony. Kierunek wylatującego strumienia może być łatwo i precyzyjnie zmieniany a sterowanie może odbywać się zdalnie lub ręcznie przez operatora. Działka mogą mieć również możliwość automatycznej oscylacji.

Do detekcji pożaru na rampie rozładowczej stosuje się najczęściej czujniki płomienia, w tym m.in. bardziej zaawansowane wideodetektory płomienia. Umożliwiają one inteligentną analizę obrazu video, dzięki czemu są w stanie wykryć powstanie płomieni w najwcześniejszym stadium i zarejestrować ich rozprzestrzenianie się. Tym samym pozwalają właściwie ocenić ryzyko i ograniczyć do minimum tzw. fałszywe alarmy.

Pompownie rozładowcze zabezpieczane są najczęściej instalacją zraszaczową przystosowaną do podawania piany ciężkiej. Za detekcję pożaru w pompowniach rozładowczych odpowiedzialne są czujki optyczno-termiczne. W momencie wykrycia pożaru automatycznie uruchamiana jest instalacja zraszaczowa. Ze zbiornika przeponowego (tzw. bladder tank) uwalniany jest środek pianotwórczy, który po zmieszaniu z wodą kierowany jest do rurociągu dystrybucyjnego i przez zraszacze uwalniany w postaci piany ciężkiej na przestrzeń objętą pożarem. Instalacja zraszaczowa może być również uruchamiana ręcznie przez przeszkolony personel.

Fronty nalewczo-spustowe do załadunku i rozładunku cystern samochodowych, w zależności od ich wielkości i konstrukcji, zabezpiecza się stałymi urządzeniami zraszaczowymi lub działkami wodno-pianowymi. Instalacje zraszaczowe sprawdzą się przy frontach niewielkich rozmiarów i frontach zadaszonych. Z kolei w przypadku większych frontów skuteczną ochronę zapewnią działka wodno-pianowe.

Z uwagi na to, że front przeładunkowy stanowi najczęściej przestrzeń otwartą, systemy detekcji muszą być bardzo precyzyjne. W celu wykrycia pożaru stosuje się najczęściej detektory płomienia, w tym również bardziej zaawansowane wideodetektory płomienia. Umożliwiają one inteligentną analizę obrazu video, dzięki czemu są w stanie wykryć powstanie płomieni w najwcześniejszym stadium i zarejestrować ich rozprzestrzenianie się. Tym samym pozwalają właściwie ocenić ryzyko i ograniczyć do minimum tzw. fałszywe alarmy. Równolegle do detekcji płomienia może być wdrożona detekcja gazów, umożliwiająca wykrycie najmniejszych wycieków rozładowywanych lub załadowywanych substancji.