Управление Ростехнадзора по Калужской области

Молниезащита: пример одной аварии


Грозовой разряд

В августе 2009 года в Ханты-Мансийском автономном округе на нефтебазе «Конда», принадлежащей предприятию ОАО «Сибнефтепровод», произошел крупный пожар: сгорели несколько резервуаров с нефтью. При тушении огня погибли трое пожарных, еще четверо были госпитализированы с ожогами. Причиной возгорания стало прямое попадание молнии в емкость с нефтью. Система молниезащиты на момент аварии была исправна и обеспечивала требуемый уровень защиты со степенью надежности 0,995, что, в свою очередь, все же не исключало попадания разряда молнии с вероятностью 0,005.

Линейная производственно-диспетчерская станция «Конда» расположена в Кондинском районе ХМАО на 572-м километре нефтепровода «Сургут – Горький – Полоцк» и на 807-м километре нефтепровода «Холмогоры – Клин». Вблизи станции, на расстоянии примерно трех километров, находится поселок Междуреченский, и в такой же удаленности расположена железнодорожная станция Усть-Аха. Территория напорных станций «Конда-1;2» имеет форму неправильного многоугольника площадью около 23 гектаров. В резервуарном парке станции находятся восемь резервуаров типа РВС- 20000, построенных и введенных в эксплуатацию в 1979 – 1988 годах. Высота емкостей составляет 11,9 метра, а их внутренний диаметр – 45,6 метра. На момент возникновения пожара общий объем находящейся на базе нефти равнялся 160 тысячам кубических метров. Резервуары № 1,2 использовались для аварийного сброса нефти и располагались в отдельно стоящей группе. Емкости № 3–8 использовались в технологических операциях по перекачке нефти и были разделены на две группы. Резервуары № 4 и 5 на момент пожара были подключены к напорной станции «Конда 1» нефтепровода «Сургут – Полоцк», а вторая группа резервуаров (№ 7 и 8) были подключены к станции «Конда 2» нефтепровода «Холмогоры – Клин». Резервуары № 3 и 6 были зачищены от нефти и находились в плановом капитальном ремонте.

__________________________________________________________________________

*Публикации по теме в 2010г.:

Объекты нефтегазодобывающей промышленности. Статистика аварийности и травматизма в отрасли

О мерах по обеспечению экологической безопасности при добыче, транспортировке и хранении нефти и нефтепродуктов

__________________________________________________________________________

 

В один из грозовых дней лета, 22 августа 2009 года, около 7 часов вечера, в резервуар с нефтью № 7 ударила молния. Через три минуты включилась система пенотушения РВС № 7. По показаниям начальника станции, во время удара молнии стационарные пеногенераторы сорвало с мест крепления, они были деформированы, повредило и трубопровод системы кольцевого орошения резервуара, поэтому раствор, изливающийся из пеногенераторов, не мог попасть внутрь резервуара.

Моментально оповещается пожарная часть № 115. Первое отделение прибывает на место уже через 4 минуты и приступает к охлаждению РВС № 8, устанавливая лафетный ствол на обвалование между РВС № 7 и РВС № 8. Второе отделение по прибытии устанавливает автоцистерну на пожарный гидрант со стороны РВС № 7, подает лафетный ствол ПЛС-20 на охлаждение горящего резервуара и тушение кабельных трасс. Вскоре прибывает дежурный караул ПЧ-133 в составе двух отделений. Запускается насос противопожарного водоснабжения. Насосы артезианских скважин для пополнения противопожарных резервуаров включаются автоматически.

Спустя полчаса взрывается резервуар № 8. Взрывной волной металлические части конструкций выносит по территории парка и за его пределы на расстояние до 300 метров. Нефть, хранящаяся в резервуаре, разливается за пределы каре обвалования № 8 на дорогу, на прилегающую к ней территорию, а также в каре соседних резервуаров № 5, 6, 7. В результате взрыва и розлива нефти пострадали восемь пожарных ПЧ-115, ПЧ-133, сгорели два пожарных автомобиля.

Металлические части взорванной конструкции повредили кровлю резервуара № 5, в котором вскоре произошло вскипание нефти, а затем – ее выброс. Огонь перекинулся и на резервуары № 4 и 3, последний из которых удалось сохранить. Чтобы локализовать огонь, к месту пожара были доставлены 48 тонн пенообразователя, в тушении принимали участие 181 спасатель МЧС РФ, 60 сотрудников ОАО «Сибнефтепровод» и 55 единиц техники. Однако пламя продолжало бушевать еще сутки. Полностью ликвидировать пожар удалось лишь 24 августа в 12 часов дня.

Комиссия по расследованию технологических причин аварии, возглавляемая заместителем начальника отдела по надзору за объектами магистрального трубопроводного транспорта Уральского управления Ростехнадзора Олегом Нигматулиным, подтвердила, что причиной пожара явилось прямое попадание в кровлю резервуара грозового разряда – молнии, в результате которого произошел взрыв в газовоздушном пространстве резервуара, что привело к частичному разрушению и смещению крыши и воспламенению паров нефти. Действия персонала по локализации аварии комиссией признаны правильными.

По результатам анализа проектной и исполнительной документации, а также проведенных фактических замеров и измерений, группа экспертов Фонда развития Тюменского государственного нефтегазового университета заключила, что проектная документация организации полностью соответствует требованиям необходимых руководящих документов и заявленный в проекте уровень защиты обеспечивается. Смонтированная и эксплуатируемая система молниезащиты выполнена в соответствии с проектной документацией. Полученные фактические значения замеренных параметров сопротивления растеканию тока заземлителей резервуаров, сопротивления металлической связи молниеотводов с контуром заземления, высотные замеры прожекторных мачт, удельное сопротивление грунта не превышают допустимые нормы и соответствуют необходимым требованиям. Проверочный расчет, выполненный на основании полученных фактических значений, показывает, что уровень защиты резервуарного парка ЛПДС «Конда» также соответствует проекту и необходимым требованиям. Взрыв РВС № 8 был обусловлен потерей устойчивости стенки РВС № 7, термическим воздействием от РВС № 7 и разгерметизацией РВС № 8 из-за потери прочности и устойчивости стенки резервуара. Возгорание РВС № 5 произошло от попадания в него частей РВС № 8 и горящей нефти. Пожар на резервуаре № 4 возник от теплового воздействия разлившейся горящей нефти при ее вскипании из РВС № 5.

В результате пожара полностью разрушены резервуары РВС № 5, 7, 8, были частично повреждены РВС № 3, 4, 6 и оборудование РВС № 1, 2. На подпорной насосной НПС «Конда-2» из 5 насосных агрегатов повреждено 3 электродвигателя, 1 зачистной насос и 1 подпорный насос. Безвозвратные потери нефти – 19 тысяч 655 тонн. Финансовые потери эксплуатирующей организации (производственные фонды, материальные ценности, имущество третьих лиц) характеризуются суммой в 146,2 миллиона рублей.

Организационных причин аварии комиссия не выявила. Нарушений технологического режима эксплуатации ЛПДС «Конда» также не было обнаружено. Таким образом, все нормы и правила соответствовали необходимым требованиям, но избежать разгула пожара на соседних резервуарах все-таки не удалось. В связи с этим, для повышения надежности эксплуатации магистральных нефтепроводов и предупреждения подобных инцидентов, комиссия предложила ОАО «Сибнефтепровод» выполнить комплекс мероприятий, в том числе предусмотреть при проведении капитальных ремонтов РВС оборудование резервуаров понтонами.

Также для повышения надежности эксплуатации магистральных нефтепроводов и предупреждения подобных происшествий комиссия предлагает со стороны Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору внести предложения разработчикам СНиП 2.11-03-93, свода правил СП4.13130.2009, в частности, пересмотреть указанные нормы и правила в части нормирования расстояний между соседними надземными резервуарами в сторону их увеличения.

Вопрос эксперту

– О какой гарантии защиты от удара молнии в резервуары с нефтью можно говорить, если система молниезащиты выполнена по всем правилам и нормам, но избежать удара все-таки не удалось?

Эдуард Базелян, заведующий лабораторией молниезащиты ЭНИН им. Г.М. Кржижановского, проф., д.т.н.:

– На этот вопрос нет однозначного ответа. Причин две. Во-первых, молниеотводы принципиально не обеспечивают абсолютной защиты от прямых ударов молнии. Зоны защиты, представленные в отечественных нормативных документах по молниезащите, характеризуются вполне конкретной, но конечной надежностью защиты. Например, в «Инструкцию по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций СО-153.34.21.122-2003» включены зоны защиты с надежностью 0,9; 0,99 и 0,999. Так, применение молниеотводов с надежностью 0,99 в среднем приводит к прорыву одной молнии из 100. Казалось бы, опасность ничтожна, особенно если учесть, что в России ежегодно в среднем приходится всего один удар молнии на каждый квадратный километр поверхности земли. К сожалению, большое число однотипных объектов не дает повода для оптимизма, ибо пропорционально этому числу растет вероятность опасной ситуации для какого-то из них (хотя и неизвестно, для какого именно). Теперь о другой причине. Пожар может возникнуть и без удара молнии в резервуар. Над каждым из них есть область выброса горючих газов. Для вспышки газовой смеси достаточен ее контакт не только с мощным каналом молнии, но и с одним из многих коротких искровых каналов, которые могут возникнуть от внешних обстроек резервуара в грозовой обстановке (полный аналог с работой электрозажигалки вашей газовой плиты). Давние проекты молниезащиты не учитывали столь важного обстоятельства, а огнепреградительные клапаны не всегда справляются со своими обязанностями. Даже в современных нормативных документах об этом мало что сказано. Хочется верить, что в ближайшее время качество нормирования молниезащиты принципиально улучшится.