الحرائق و الانفجارات في المنشآت النفطية
تعتبرمخاطر حدوث الحرائق والانفجارات في جميع مراحل الصناعة النفطية أحد أهمالأخطار الجدية التي تدرس إجراءات التحكم بها إداريا وهندسيا قبل تأسيس أيمشروع نفطي وهندسي ، وذلك لأن النفط ومشتقاته (أو الغاز) من المواد التييترافق استخدامه دائما مع خطر الاشتعال والانفجار .
لذلك تعمد الشركات المتخصصة في الصناعة النفطية إلى توفير كل وسائلالوقاية من الحريق وتأمين كافة التجهيزات اللازمة لحماية العمال في أمكنةعملهم وسكنهم من خطر حدوث الحريق . ولاسيما القريبة من خزانات تجميعالبترول ومستودعات الغاز في الحقول النفطية أو تلك المجاورة لخطوط النقلومرافئ التصدير.
ولا تقتصر حوادثالحريق على إحداث الأضرار المادية ويمكن أن تترافق بأضرار بشرية وبيئيةكارثية، كما يحصل عندما تتحطم ناقلات النفط في البحار والمحيطات أو تنفجرآبار النفط أو الغاز أثناء حفرها أو الإنتاج منها . ولعل أقرب حادثهتاريخيا ما حدث في الكويت أثناء العدوان العراقي (تم تدمير وإحراق ما يزيدعن 670 بئرا نفطية ، وتركت نيرانها مشتعلة تنفذ سمومها في الجو ، كماترسبت منها كميات هائلة من النفط الخام شكلت بعد إطفاء الحرائق ما أطلقعليها فيما بعد "البحيرات النفطية" ، تجاوز عددها 300 بحيرة . وغطت مساحةما يزيد عن (49 كيلومترا مربعا) ، وبكتلـة تزيـد عـن 40 مليون طن ).
4-1- حرائق خزانات الوقود:
توجدهذه الخزانات لدى الشركات النفطية ومصانع الطاقة ومستودعات الوقود،وتستخدم هذه الخزانات لتخزين المواد البترولية، وتبني عادة فوق سطح الأرضبشكل اسطواني أفقي أو اسطواني عمودي
4-1-1- أنواع الخزانات النفطية والحواجز
أ-خزانات السطح الثابت: ويكون مخروطي الشكل، ويتم بناؤه ولحامه على شكل قطع،ليكون في الأخير خزان ذات سعة ومقاس معين، ويزود كل خزان بسلم معدني،ويدهن السطح بالألمنيوم وذالك لتكوين طبقة عاكسة لأشعة الشمس التي تؤثرعلى تبخر المواد المخزونة، ويوجد لكل خزان من هذا النوع صمام أمان لتصريفالضغط الزائد إلى الخارج أو معادلة الضغط داخل الخزان لدى انخفاضه، ويخزنعادة في هذا النوع من الخزانات المواد البترولية ذات درجات وميض عاليةنظرا لقلة تبخرها تفاديا لحدوث الانفجارات مثل الزيوت الثقيلة والديزلوالإسفلت ويمكن تخزين زيوت خفيفة في مثل هذه الخزانات ولكن بعد أخذالاحتياطيات الكافية لمنع دخول الهواء واختلاطه مع بخار السائل المتصاعدمما يتسبب في تكوين مزيج قابل للاشتعال أو الانفجار.
ب – خزانات السطح العائم:صممت أسطح هذه الأنواع من الخزانات، حيث تكون متحركة، حسب كمية المخزونوما يطرأ علية من ارتفاع وانخفاض أثناء عملية التفريغ، لذاك تم تزويدجوانب السطح العائم بجوانات مطاطية لتجنب احتكاك معدن - معدن عند حركةالسطح المحورية، كما يمنع هذا النوع من التصميم خطر اختلاط أبخرة السائلالمخزون مع الهواء الخارجي حيث أنه
لا يسمح لهذه السوائل بالبخر إلا بكميات قليلة بحيث يتم تلافي أخطاراختلاطها بالهواء الخارجي، وبهذا يمكن تفادي حوادث الانفجار أو الاشتعال،كما يوجد على كل خزان من هذا النوع سلم حديدي يصل إلى سطح الخزان، وتخزنفي هذا النوع من الخزانات المواد البترولية ذات درجات وميض مختلفة.
ج- حواجز الخزانات: تصممهذه الحواجز لحفظ أي مادة تتسرب من داخل الخزان أو تفيض على ظهر الخزان ،سواء كانت هذه المادة مشتعلة أو غير مشتعلة، ومنعها من الانتشار إلىخزانات أخرى، كما أنها تقوم بحفظ مواد الإطفاء داخل الحاجز أثناء أعمالالمكافحة، وتمنع تسرب وانتشار بقعة الحريق، حتى لا يمتد الحريق إلىالخزانات الأخرى، وتصمم هذه الحواجز بحيث تتسع لمحتويات الخزان داخلالحاجز، إلا أن سعة بعضها تقل عن استيعاب كمية المخزون، لذا فانه في حالةفيضان الخزان يجب سحب أكبر كمية ممكنة من المادة المتجمعة داخل الحاجز.وتقسم الحواجز إلى نوعان يحتوي البعض منها على عدد من الخزانات قد يصل إلىأربعة، أو أكثر، حسب حجم الخزانات بحيث يتسع كل حاجز للكمية المخزونة داخلالخزانات، وأنواع الحواجز هي:
- الحاجز الترابي:وهو حاجز يبني من التراب بارتفاع معين، وفي قليل من الأحيان يوضع طبقة منالإسفلت على ظهر هذا الحاجز لمنع انهياره، ولكن هناك خطر من اشتعال هذهالطبقة.
- الحاجز الأسمنتي:عبارة عن حاجز من الاسمنت المسلح بارتفاع حوالي مترين، وذلك لغرض الاحتفاظبالمواد المنسابة من الخزان المحترقة ليتم حصرها ومكافحتها داخل الحاجزلمنع انتشار الحريق، كما يوجد فتحات تصريف في جدران الحاجز لتصريف الماءالزائد المستعملة في مكافحة الحريق.
4-1-2 – طرق مكافحة حرائق خزانات النفط:
تعتبر حرائق الخزانات من الحرائق الخطيرة خصوصا إذا لم تكافح في بدايتها،ويحتمل أن يحدث الحريق في داخل الخزان أو خارجة نتيجة اندلاع السائل أو فيحالة تكوين خليط من بخار المادة المخزونة واتحاده مع أكسجين الهواء معوجود مصدر حراري، ومن خلال عدة تجارب ودراسات فقد أتضح أن لهذا النوع منالحريق ظواهر تنتج عنه أثناء المكافحة تم تمييزها بالأشكال التالية :
o ظاهرة فوران خزانات النفط .
o ظاهرة سيلان السائل المشتعل على الجدران .
o ظاهرة انفجار خزانات النفط .
وسندرس آلية حدوث كل من هذه الظواهر ووسائل الحماية والمكافحة.
4-1-2 -3- ظاهرة فوران خزانات النفط
: وهو خروج أو اندفاع جزء من المادة المحترقة تحت ضغط مرتفع وانتشارها حول الخزان والحواجز .
آلية حدوث الفوران:عند احتراق خزان الزيوت الثقيلة، أو الزيت الخام ،ترتفع حرارة الزيت أسفلالطبقة المشتعلة وتنتشر الحرارة باتجاه الأسفل .أي تتشكل طبقة التمددالحراري تحت الزيت أو النفط الخام المحترق باتجاه المياه أسفل الخزان، ومعالزمن ترتفع حرارة جبهة الامتداد وتؤدي لتبخر الماء المبعثر على الحدالفاصل (زيت- ماء) ، تصعد فقاعات البخار نحو الأعلى عبر الزيت ويزدادحجمها وعندما تصل إلى ارتفاع ضغط الفقاعات اقل من ارتفاع السائل فوقهاتنفجر معطية حجم ظاهري للنفط يتزايد باستمرار ويسيل على الجدران وصولا إلىجدران الحواجز . وعند اختراق طبقة المياه وغليانها، يتم اتحاد كمية أكبرمن الفقاعات تصعد على شكل وسائد بخارية تندفع عند اقترابها من السطح قاذفةمعها كمية النفط الملتهبة الواقعة فوقها إلى مسافات قد تتجاوز الحواجزالإسمنتية أو الترابية حول الخزان .
[B]- وسائل منع ظاهرة الفوران:
منمخاطر حدوث هذه الظاهرة إمكانية إصابة عناصر الإطفاء وتدمير معداتهمبالكتل المندفعة و اتساع رقعة الحريق إلى خارج الحواجز والى الخزاناتالمجاورة مما يؤدي لتفاقم المشكلة وتعقيد عمليات السيطرة .
إنفهم هذه الظاهرة يساعد في منع حدوثها ، أي إذا تمكنا من تصريف المياه أسفلالخزان قبل وصولها إلى درجة الغليان مع إيقاف عملية التصريف بعد انتهاءكمية المياه لتجنب خروج الزيت .
ومن الأفضل أن تتم السيطرة على صمام التصريف آليا ويدويا .
- إجراءات السيطرة على ظاهرة الفوران:
- التصرف عند حدوث هذه الظاهرة:
· حفر خندق أو بناء حواجز لتوجيه الزيوت الفائرة في اتجاه معين.
· مراعاة عدم وجود مياه على الأرض المحيطة بالخزان حتى لا تأتي عليها الزيوت المحترقة وتسبب فورانا آخر.
· مراعاة وضع الاطفائيين والمعدات على مسافات آمنه من الخزان المحترق
· إنقاذ ما يمكن إنقاذه من السوائل غير المشتعلة قبل وصول النيران إليها.
- عند القيام بأعمال مكافحة الحريق:
· عدمرش المياه على سطح السائل المشتعل إطلاقا وتفادي رش الماء من الفتحاتالموجودة على الخزان ويرش الماء على جوانب الخزان فقط لتبريده.
· إدخالالرغوة مباشرة عند نقطة معينة في الخزان عن طريق سيارات الإطفاء عبر خطوطالرغوة المصممة لذالك مع تشغيل أنظمة الرغوة، وتوجيه مدافع التبريدالثابتة على جدران الخزان من الخارج لغرض التبريد وإنقاص الحرارة إلى أدنىمعدل مع محاولة تشكيل ستارة من الماء الضبابي حول الخزانات المجاورة لمنعوصول النار أو انتقال الحرارة لها.
· يجبعلى الاطفائيين أن يقفوا فوق حاجز الخزان أو خارجة عن طريق نقطة ارتكازلهم وأن لا ينزلوا داخلة بجانب الخزان، وبنفس الطريقة بالنسبة لمهامومعدات الإطفاء.
4-1-2 -4- ظاهرة سيلان السائل المشتعل على الجدران:
تعريف:فيضان المواد المخزونة وانسكابها على جوانب الخزان ، ولكنها ليست بقوةظاهرة الفوران، وفي هذه الحالة يسيل السائل المشتعل على جوانب الخزان إلىأسفل وينتشر على الجوانب لمسافة قليلة حول الخزان.
آلية حدوث السيلان:
تحدث هذه الظاهرة بنفس آلية الفوران ‘ لكن دون تشكل وسائد بخارية ( أي دوناندفاع كتل ملتهبة )عادة عند اشتعال الخزانات الممتلئة بالنفط الخاموالزيوت الرطبة التي تحتوي على كمية من الماء ، وكذالك عند استخدام الرغوةعلى سطح السائل المشتعل أو من رذاذ ماء التبريد
ويمكن أن تحدث نتيجة غليان الزيت وقذف جزء منه إلى جوانب الخزان
يمكن التعرف على ظاهرة السيلان من خلال تدفق المادة بهدوء على جوانب الخزان مترافق مع صوت الاشتعال المميز .
كيفية تلافي حدوثها ومكافحتها:
- تبريد جوانب الخزان المشتعل عند السطح قدر المستطاع.
- ضخ كمية من مخزون خزان السائل المشتعل إلى خزان آخر.
4-1-2 -5- ظاهرة انفجار الخزانات:
يحدثالانفجار خزانات النفط عند توفر مزيج من الهواء وبخار المادة النفطيةالمخزنة قابلا للانفجار ،ويمكن أن يحدث الانفجار على شكلين.
1– انفجار كلي: وتحدث هذه الظاهرة من الخزانات ذات السطح الثابت، حيث يكونالخزان ممتلئ ويوجد فراغ بين سطح السائل المخزون ويحتوي هذا الفراغ عليأبخرة السائل المخزون، وكذالك نتيجة العوامل التالية:
- تخزين المواد الخفيفة في هذا النوع من الخزانات.
- تجمع الأبخرة بين سطح السائل والغطاء.
- درجة الحرارة المحيطة بالخزان.
- تأثير الكهرباء الساكنة أثناء عمليات تفريغ أو تعبئة الخزان.
- خلط مادة أخرى ساخنة مع المخزون.
2-انفجار جزئي :يحدث الانفجار الجزئي عندما تدخل كمية الهواء عن طريق صمام الأمان، فتكونطبقة عليا وطبقة سفلى بالفراغ بين سطح السائل وسطح الخزان والطبقة العلياتتكون من مزيج من الهواء والبخار القابل للانفجار بينما الطبقة السفلىالقريبة من سطح السائل تكون مشبعة ببخار السائل المخزون، فعند وصول شرارهإلى داخل الخزان فان الطبقة العليا تنفجر فقط ونتيجة للانفجار الجزيء تدخلكميه من الهواء إلى الطبقة السفلى وتكون مزيجا من البخار والهواء قابلللانفجار ويحدث انفجار آخر......وهكذا .
- الاحتياطيات الواجب اتخاذها لمنع الانفجار: عند حدوث حريق في أحد الخزانات فانه يجب اتخاذ الاحتياطيات التالية لمنع انفجار خزانات أخرى قريبة:
- يجب إغلاق جميع فتحات الخزانات المجاورة للخزان المشتعل أو أن تعزل بوضع بطانيات أسبستس مبللة عليها.
- تبريد أي وعاء مقفل وإبعاده عن المنطقة إذا كان ممكنا.
- تبريد الخزانات المجاورة والقريبة من مكان الحريق أو تفريغ محتوياتها في خزانات أخري بعيدة عن الأخطار.
-ملء الفراغ الذي يحتوي على أبخرة السائل المخزون ببخار الماء أو بغازاتأخرى غير قابله للاشتعال مثل غاز النتروجين وطرد الأبخرة الخطرة.
4-1-2-6- حرائق السطح الثابت: وهي تحدث نتيجة تكون خليط من بخار المادة المخزونة والهواء الجوى فوق سطح المادة المخزونة مع وجود مصدر حراري.
وسائل مكافحة حرائق السطح الثابت:
- عزل مصدر الوقود .
- تشغيل شبكة التبريد الثابتة حول الخزان المحترق والخزانات المجاورة له.
-إدخال الرغوة إلى داخل الخزان بواسطة الشبكة أو سيارة الإطفاء عبر جهازالرغوة الخاص بالخزان مع التبريد على جدران الخزان المحترق والمجاور لهوتشكيل ستاره من ضباب الماء لمنع انتقال النار أو الحرارة للخزاناتالمجاورة.
- محاولة التبريد على المعدات والأفراد بواسطة ضباب الماء.
- تصريف المياه المتجمعة داخل حاجز الخزان.
- الاستمرار في رش الماء حتى بعد إخماد الحريق إلى أن يتم التأكد من أن إمكانية اشتعال الحريق لن تعود.
4-1-2-7-حرائق السطح العائم:لا يوجد في مثل هذا النوع من الخزانات فراغ بين سطح السائل المخزون والسطحالعائم لأن السطح يجثم مباشرة فوق سطح السائل ولا يترك مجالا لتبخر السائلالمخزون ولذلك فأنه لا يوجد خطر الانفجار، والخطر الموجود في هذه الخزاناتهو تسرب السائل من مكان التقاء السطح العائم بجدار الخزان.
وسائل مكافحة حرائق السطح العائم:
-إدخال الرغوة على أطراف السطح من أعلى ظهر الخزان بواسطة شبكة الرغاوى أوسيارة الإطفاء عن طريق جهاز الرغاوى الخاص بمكافحة حرائق الخزانات.
-استعمال البودرة الكيميائية الجافة أو غاز ثاني أكسيد الكربون وذالكباستخدام طفايتين بودرة مبتدئتين من نقطه واحدة ويعمل كل في اتجاه معاكسللآخر والسير حول إطار السطح الخارجي إلى أن يتم إخماد الحريق بالتقاءالاثنين إذا أمكن في بداية الحريق دون إن يشكل خطرا على حياة الاطفائيين.
-استعمال مدافع الحريق للتبريد على جوانب الخزان مع مراعاة عدم توجيه الماءعلى سطح الخزان، إذ قد يؤدي ذلك إلى انتشار السائل المحترق على السطح أوتكسير لطبقات الرغوة.
- توجيه مدافع التبريد على الخزان وتشكيل ستائر الماء بين الخزانات المجاورة.
4-2- حرائق رؤوس الآبار:
إنحرائق رؤوس الآبار المنتجة للنفط أو الغاز يمكن أن تحدث في أية مرحلة منمراحل بناء البئر نتيجة حدوث خلل تقني أو تكنولوجي في اجراءآت السيطرة علىالبئر يؤدي في النتيجة إلى توفير الوقود حول البئر,ويصبح احتمال حدوثالحريق مرتبط بوجود مصدر الإيقاد أو الشرارة .
وتختلف المخاطر المرافقة لمثل هذه الحرائق حسب ظروف حدوثها:
1. خلال عمليات الحفر
2. خلال عمليات الإصلاح
3. خلال عمليات الإنتاج
كما تتباين الآثار البيئية المرافقة لمثل هذه الحرائق حسب نوع الوقود المندفع من البئر (نفط ,غاز, كوندنسات)
[/B]
mnkoooooooooooooooooooooool
