Пожаровзрывоопасные свойства нефти/нефтепродукта

Горение – это химическая реакция соединения вещества с кислородом, которая сопровождается выделением тепла и света.

Взрыв – это горение, протекающее с огромной скоростью и выделением большого количества тепла, в результате чего образуется взрывная волна.

При оценке пожарной опасности нефти/нефтепродуктов большое значение имеют температура вспышки, температура воспламенения и температура самовоспламенения.

Температурой вспышкиназывается наименьшая температура, при которой пары нефти/нефтепродукта в смеси с воздухом при поднесении к ним открытого источника огня вспыхивают и гаснут над поверхностью жидкости.

Температура вспышки зависит от наличия в нефти/нефтепродукте легкокипящих фракций: чем их больше в нефти, тем ниже ее температура вспышки.

Для нефти/нефтепродукта температура вспышки находится в интервале от -37 до +78^оС.

Температура вспышки принята в основу классификации огнеопасных жидкостей:

- жидкости с температурой вспышки до 61 ⁰С относятся к легко- воспламеняющимся жидкостям (ЛВЖ);

- жидкости с температурой вспышки выше 61 ⁰С – к горючим жидкостям (ГЖ).

По температуре вспышки можно судить об огнеопасных свойствах нефти/нефтепродукта и возможности образования взрывчатых смесей паров нефти/нефтепродукта с воздухом.

Температурой воспламененияназывается наименьшая температура, при достижениикоторойпарыгорючейжидкостивсмесисвоздухомпри поднесении к ним открытого источника огня воспламеняются и горят после его удаления в течение не менее 5 секунд.

Для ЛВЖ температура воспламенения на 2 – 3 градуса, а для ГЖ – на 20 – 30 градусов выше температуры вспышки.

Температурой самовоспламененияназывается наименьшая температура, при которой смесь паров горючей жидкости с воздухом воспламеняется при нагревании без внесения открытого источника огня, лишь за счет превышения тепловыделений над теплоотводом.

Для различных видов нефти/нефтепродукта температура самовоспламенения находится в пределах 230 – 370⁰С.

Самовоспламенение нефти/нефтепродукта может явиться причиной пожара при нарушении герметичности фланцевых и других соединений трубопроводов и аппаратов с нефтью/нефтепродуктом при повышенной температуре.

Взрываемость – это свойство горючих газов и паров ЛВЖ образовывать в определенных пропорциях с воздухом взрывоопасные смеси.

Наименьшая концентрация газа или пара, при которой взрыв уже возможен при внесении в эту смесь открытого источника огня, называется нижним концентрационным пределом распространения пламени (НКПР). Для нефти/нефтепродуктов НКПР составляет 42 000 мг/м³.

Наибольшая концентрация газа или пара, при которой взрыв еще возможен при внесении в эту смесь открытого источника огня, называется верхним концентрационным пределом распространения пламени (ВКПР). Для нефти/нефтепродукта ВКПР составляет 195 000 мг/м³.

Концентрация горючей части смеси от НКПР до ВКПР называется диапазоном взрываемости. При концентрации паров или газа в воздухе менее НКПР смесь при внесении открытого источника огня может гореть, но взрыва не будет. При концентрации паров или газа в воздухе выше ВКПР смесь при внесении открытого источника огня горит, а изменение ее состава в процессе горения (выгорание горючей части и снижение ее концентрации до ВКПР) может привести к взрыву.

Для обеспечения пожаровзрывобезопасности для всех веществ определена предельно допустимая взрывобезопасная концентрация (ПДВК), которая составляет 5% от величины НКПР. ПДВК составляет 1630 мг/м³ для бензина, 3460 мг/м³ для дизельного топлива, 2100 мг/м³ для нефти и керосина.

Требования к нефти

При разработке нефтяных месторождений из скважины поступает смесь, которая содержит:

- нефть;

- газ;

- воду (с растворенными неорганическими солями);

- механические примеси (песок и др.).

Во время добычи нефть при выходес большой скоростью из скважины смешивается с пластовой водой. Содержание воды в пласте нефти изменяется в процессе его разработки (в начале воды может не быть совсем, в конце обводненность нефти может достигать 70-80%).

В пластовых водах растворены различные минеральные соли. Пластовая вода с растворенными в ней солями и механические примеси являются балластом.

Вредные свойства балласта:

- при движении по скважине вода и мех. примеси образуют с нефтью стойкие эмульсии, значительно ухудшающие свойства нефти; нефть такого состава транспортировать по МТ экономически невыгодно;

- минеральные соли (хлориды, бикарбонаты натрия, кальция, магния, карбонаты, сульфаты), растворенные в нефти, подвергают коррозии нефтеперегонную аппаратуру и внутренние поверхности МТ;

- наличие балласта в нефти приводит к механическим повреждениям трубопроводов, к выходу из строя арматуры, приборов КИП.

Нефть, поставляемая на нефтеперерабатывающие предприятия и экспорт, должна соответствовать определенным показателям качества, для достижения которых она проходит подготовку, включающую отделение газа, обезвоживание, обессоливание и очистку от механических примесей.

Для сокращения потерь легких фракций при транспортировке нефти по магистральным нефтепроводам и хранении в резервуарах ее стабилизируют, т.е. отделяют легкие фракции (пропан-бутановые и частично бензиновые).

В соответствии с ГОСТ Р 51858 – 2002 при оценке качества нефть подразделяют на классы, типы, группы и виды.