Επικίνδυνα φαινόμενα σε εγκαταστάσεις καυσίμων.
1)ring
Του Πυράρχου Σπυρίδωνα Γ. Βαρσάμη*
Οι εγκαταστάσεις παραγωγής, αποθήκευσης και διακίνησης υγρών και αερίων καυσίμων είναι χώροι με αυξημένη επικινδυνότητα. Ο κίνδυνος να εκδηλωθεί ένα Βιομηχανικό Ατύχημα Μεγάλης Έκτασης (ΒΑΜΕ), που θα έχει σαν αποτέλεσμα σοβαρούς κινδύνους για τον άνθρωπο, άμεσους ή έμμεσους, εντός ή εκτός της εγκατάστασης, ή/και στο περιβάλλον, είναι ιδιαίτερα μεγάλος.
Στις δεξαμενές υγρών καυσίμων συνήθως θεωρούμε ότι η εκδήλωση πυρκαγιάς είναι το σοβαρότερο περιστατικό. Όμως γενικά οι φωτιές σε δεξαμενές πλωτής οροφής συνήθως περιορίζονται στο διάκενο μεταξύ πλωτής οροφής και κελύφους (δακτύλιο) (φωτό 1), δε θεωρούνται πολύ σοβαρά περιστατικά και αντιμετωπίζονται σε λίγα λεπτά με την ενεργοποίηση των αφροποιητικών συστημάτων και των μόνιμων συστημάτων ψύξης των δεξαμενών. Οι φωτιές σε δεξαμενές πλωτής οροφής, εάν βυθισθεί η πλωτή οροφή, ή σε δεξαμενές σταθερής οροφής, ή λόγω διαρροής σε όλο το ανάχωμα ασφαλείας, εξελίσσονται συνήθως σε ατύχημα μεγάλης έκτασης, που περιγράφεται ως Φωτιά λίμνης (POOL FIRE)(φωτό 2). Αντίστοιχα στις δεξαμενές και βυτία υγροποιημένων αερίων (πχ υγραέρια) συνήθως αναφερόμαστε στον κίνδυνο εκδήλωσης Έκρηξης Εκτονούμενων Ατμών Αναβράζοντος Υγρού (Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion: BLEVE) (φωτό 3).
2)Pool fire
3)bleve
Υπάρχουν όμως και κάποια άλλα φαινόμενα τα οποία εμφανίζονται σε τέτοιες εγκαταστάσεις και μπορούν να εξελιχθούν σε πολύ σοβαρά ατυχήματα, προκαλώντας σε ορισμένες περιπτώσεις περισσότερες καταστροφές και θύματα, από τα παραπάνω αναφερόμενα συμβάντα. Στη συνέχεια θα περιγράψουμε τα σημαντικότερα από αυτά.
Α. BOILOVER
Περιστατικό φωτιάς με βύθιση οροφής σε δεξαμενή αργού πετρελαίου μπορεί να οδηγήσει μετά από ώρες στο φαινόμενο Αναβρασμός (Boilover). Κατά το φαινόμενο αυτό η σταδιακή καύση των ελαφρών κλασμάτων του αργού πετρελαίου αυξάνει την πυκνότητα των επιφανειακών θερμών υπολειμμάτων (με σημείο ζέσεως πάνω από 150°C), τα οποία αρχίζουν να βυθίζονται δημιουργώντας ένα θερμό μέτωπο που αρχίζει να κατέρχεται με ταχύτητα σημαντικά μεγαλύτερη από το ρυθμό καύσης στην επιφάνεια της δεξαμενής. Για το αργό πετρέλαιο η μέση ταχύτητα του θερμού μετώπου είναι περίπου 0.8 m/hr. Όταν το θερμό μέτωπο φθάσει στη στάθμη του νερού ή στο γαλάκτωμα που υπάρχει στον πυθμένα της δεξαμενής γίνεται απότομη ατμοποίηση του νερού (1 όγκος νερού δίνει περίπου 1700 όγκους υδρατμού). Ο ατμός εκτινάσσεται και συμπαρασύρει το περιεχόμενο της δεξαμενής. Οι πλούσιοι σε υδρογονάνθρακες ατμοί ανέρχονται σε μεγάλο ύψος, όπου αναμιγνύονται με τον αέρα και αναφλέγονται δημιουργώντας μια μεγάλη φλόγα σε σχήμα μανιταριού που έχει σαν συνέπεια την ξαφνική αύξηση της θερμικής ακτινοβολίας. Σε κάποιες πηγές αναφέρεται ότι η διάμετρος της πύρινης σφαίρας φθάνει τις 3-5 φορές τη διάμετρο της δεξαμενής, ενώ σε πραγματικά περιστατικά που έχουν καταγραφεί βιβλιογραφικά, η ακτίνα της φωτιάς των καιγόμενων υδρογονανθράκων που συμβαίνει κατά το φαινόμενο του boilover, φθάνει συνήθως μέχρι τα 85 m (φωτό 4).
4)Boil over
Ο χρόνος εκδήλωσης του αναβρασμού μπορεί εξ’ αρχής να εκτιμηθεί με βάση τη στάθμη της δεξαμενής και την ταχύτητα καθόδου του θερμικού κύματος. Η κάθοδος του θερμικού κύματος παρακολουθείται από την αλλαγή του χρώματος της δεξαμενής. Επιπλέον πριν την εκδήλωσή του παρατηρούνται, διαύγαση της φλόγας πάνω από τη δεξαμενή εξ αιτίας των ανερχόμενων ατμών & συριγμός που γίνεται συνεχώς πιο έντονος.
Το φαινόμενο είναι από τα πλέον επικίνδυνα για τις δυνάμεις πυρόσβεσης, αλλά εμφανίζεται σπάνια και μπορεί να προβλεφθεί από εκπαιδευμένο προσωπικό.
B. SLOPOVER
Ως Slopover oνομάζουμε τον μικρής έκτασης αφρισμό που δημιουργείται όταν σταγονίδια νερού ή αφρού εκτοξεύονται στην επιφάνεια θερμού καιόμενου καυσίμου που έχει μεγάλο ιξώδες. Το Slopover είναι σχετικά ήπιο φαινόμενο, όμως μπορεί να προκαλέσει υπερχείλιση μικροποσοτήτων φλεγόμενου αφρού από την καιόμενη δεξαμενή (φωτό 5) .
5)Slopover
Γ. JET FIRE
Σε διαρροή μικρής σχετικά ποσότητας υγροποιημένου αερίου (πχ από δεξαμενή υγραερίου ή προπυλενίου) εφόσον υπάρξει πηγή ανάφλεξης, θα εμφανιστεί μια γλώσσα φωτιάς (Jet fire) (φωτό 6) και στη συνέχεια η φωτιά θα συνεχίσει να καίει σαν φλόγιστρο. Το φαινόμενο δε θεωρείται ιδιαίτερα επικίνδυνο και όσο συνεχίζεται η καύση του διαρρέοντος αερίου, χρειάζονται κυρίως μέτρα περιορισμού επέκτασης της φωτιάς σε άλλους χώρους και υλικά.
6)Jet fire
Δ. FLASH FIRE
Ο κίνδυνος από διασπορά μεγάλων ποσοτήτων εύφλεκτου αερίου ή νέφους ατμών, οριοθετείται από τις αποστάσεις, κατά τη φορά του ανέμου και κάθετα σε αυτήν, εντός των οποίων η συγκέντρωση υπερβαίνει το Κατώτερο Όριο Αναφλεξιμότητας (LFL), είναι δηλαδή, αρκετά υψηλή ώστε να υπάρχει πιθανότητα ανάφλεξης, που μπορεί να οδηγήσει σε φωτιά αερίου νέφους (ανάφλεξη). Στις περιπτώσεις απλής ανάφλεξης, το νέφος που έχει εξαπλωθεί σε μη περιορισμένο χώρο, αναφλέγεται στιγμιαία (Flash Fire) (φωτό 7). Η φωτιά καλύπτει την περιοχή στην οποία εκτείνεται το νέφος με συγκέντρωση μεγαλύτερη του LFL, αλλά δε συνοδεύεται από ωστικό κύμα. Εξαιτίας της μικρής διάρκειας του φαινομένου, κάτι τέτοιο δε θα έχει επιπτώσεις σε εξοπλισμό αλλά ούτε και σε ανθρώπους, παρά μόνο σε όσους τυχόν βρεθούν «μέσα» στο νέφος και εκτεθούν άμεσα στη φωτιά. Θεωρείται ότι λόγω της πολύ μικρής διάρκειας του φαινομένου, οι πυροσβέστες εφόσον φέρουν πλήρη προστατευτικό εξοπλισμό, δε θα υποστούν εγκαύματα ή άλλες βλάβες.
Ε. UVCE (Unconfined Vapour Cloud Explosion- Έκρηξη αερίου νέφους)
7)Flash fire
Η πιθανότητα έκρηξης αφορά κυρίως σε υγροποιημένα αέρια αλλά μπορεί να εμφανιστεί και σε νέφος ατμών (πχ ατμών βενζίνης). Σε ατυχήματα όπου υπάρχει σημαντική διαρροή υγροποιημένου αερίου, το αποτέλεσμα είναι η δημιουργία εκρηκτικού νέφους το οποίο διασπείρεται στην ατμόσφαιρα, κινούμενο κατά τη φορά του πνέοντος ανέμου. Επειδή η διαρροή είναι μεγάλης κλίμακας και η μάζα του διαρρέοντος αερίου μεγάλη, μόλις το νέφος συναντήσει πηγή ανάφλεξης (και εφόσον πληρούνται κάποιες προϋποθέσεις που αναφέρονται παρακάτω), προκαλείται έκρηξη και ωστικό κύμα.
Για την εξέλιξη της διασποράς νέφους σε έκρηξη ισχύει ότι αν η μάζα του αερίου νέφους είναι μεγαλύτερη από μια ορισμένη ποσότητα (ανάλογα με την διαρρέουσα ουσία), αν υπάρχει περιορισμός στην ανάπτυξη του νέφους, αν η ενέργεια της πηγής ανάφλεξης είναι πάνω από κάποιο όριο, κλπ, τότε η ανάφλεξη μιας συσσωρευμένης ποσότητας μπορεί να οδηγήσει σε έκρηξη (δημιουργία ωστικού κύματος). Η έκρηξη θα συμβεί μόλις το νέφος συναντήσει εστία ανάφλεξης, κάτι το οποίο θεωρείται ότι θα συμβεί εντός της εγκατάστασης ή στα όρια αυτής (λόγω διέλευσης αυτοκινήτων , φωτιστικά σώματα δρόμων κλπ) (φωτό 8). Αυτό σημαίνει ότι ακόμα και η κίνηση των πυροσβεστικών οχημάτων μπορεί να προκαλέσει το ατύχημα, με ολέθριες συνέπειες για το προσωπικό που επεμβαίνει (φωτό 9). Αυτό το γεγονός κάνει το φαινόμενο UVCE, από τα πλέον επικίνδυνα, αφού είναι δύσκολο να αντιληφθούν οι δυνάμεις τον κίνδυνο και απαιτείται απόλυτη συνεννόηση του επικεφαλής της Πυροσβεστικής με τους υπεύθυνους ασφαλείας της εγκατάστασης πριν γίνει οποιαδήποτε κίνηση, κάτι βέβαια που ισχύει και στα υπόλοιπα περιστατικά ενώ προβλέπεται και από τα ισχύοντα Σχέδια Αντιμετώπισης Τεχνολογικών Ατυχημάτων Μεγάλης Έκτασης (ΣΑΤΑΜΕ).
8)UVCE
9)UVCE results
Γίνεται λοιπόν κατανοητό ότι είναι πολλοί οι κίνδυνοι που απειλούν το προσωπικό πυρόσβεσης όταν επεμβαίνει σε χώρους όπως διυλιστήρια, αποθήκες και γεμιστήρια καυσίμων και γι΄ αυτό θα πρέπει να υπάρχει διαρκής εκπαίδευση στους τρόπους επέμβασης και αντιμετώπισης παρόμοιων περιστατικών, σε συνδυασμό με επισκέψεις στους χώρους, στενή επικοινωνία και συνεργασία με τους υπεύθυνους ασφαλείας και πραγματοποίηση ασκήσεων.
* Ο Πύραρχος Σπ. Γ. Βαρσάμης είναι Διοικητής 1ου Π.Σ. Θεσσαλονίκης, πτυχιούχος Δασολογίας & Φ.Π./Α.Π.Θ., απόφοιτος Α.ΔΙ.Σ.ΠΟ./Γ.Ε.ΕΘ.Α., για δύο έτη ήταν μέλος της Επιτροπής Επιθεωρήσεων εγκαταστάσεων SEVESO της Νομαρχίας Θεσσαλονίκης και συμμετείχε δύο φορές στην Επιτροπή Επιθεώρησης της Δ/νσης Εγκαταστάσεων Πετρελαιοειδών του ΥΠΕΚΑ, της εγκατάστασης ΕΛ.ΠΕ. Β.Ε.Θ.. Έχει συμμετάσχει, ως Αξιωματικός Υπηρεσίας 2ου Π.Σ. Θεσ/νίκης, στην κατάσβεση μεγάλης πυρκαγιάς, στις εγκαταστάσεις αποθήκευσης -διακίνησης καυσίμων της εταιρείας MAMID-OIL στο Καλοχώρι, το 1997.