Prevenirea incendiilor la fabricarea si folosirea pulberilor metalice

1. Combustibilitatea metalelor

In anumite conditii, aproape toate metalele ard, o buna parte din ele reprezentand chiar pericol de incendiu.

Unele metale se oxideaza foarte repede in prezenta aerului sau a umezelii, generand suficienta caldura pentru a se putea produce aprinderea. Altele insa se oxideaza lent si foarte rar ajung la temperatura de aprindere.

Anumite metale si anume magneziul, titanul, sodiul, potasiul, calciul, litiul, hafniul, zirconiu, toriul si plutoniul cand se gasesc sub forma de particule mici sau cand sunt in stare topita, se aprind cu usurinta. Aceleasi metale, cand sunt sub forma de bucati mari, sunt greu de aprins.

Unele metale, cum sunt aluminiul si otelul se aprind si ard cand se prezinta sub forma de pulberi fine. Aceasta pentru ca comportarea la incendiu a materialelor, atat a celor combustibile cat si a celor necombustibile, se modifica in mod apreciabil, in functie de suprafata de contact cu aerul. Cu cat suprafata de contact cu aerul a materialelor combustibile creste, cu atat aprinderea se face mai usor.

In cazul divizarii in particule, chiar si materialele necombustibile devin combustibile, ele putand arde cu explozie. Deci, raportul dintre suprafata de contact cu aerul a unui material si masa lui constituie unul dintre parametrii de care trebuie sa se tina seama la stabilirea pericolului de incendiu al metalelor si pulberilor metalice.

Metalele se pot gasi sub forma compacta, span, pulbere sau praf.

Prin span de metal se intelege o particula cu muchia ascutita, desprinsa dintr-un metal sub o actiune mecanica oarecare (strunjire, frecare, gaurire).

Proprietatile combustibile ale spanului de metal se afla undeva intre cele ale masei compacte de metal si cele ale metalului sub forma de pulbere sau de praf.

Factorii cei mai importanti in aprecierea combustibilitatii unui metal sunt: dimensiunile particulelor; cantitatea; gradul de aliere cu alte metale.

Aliajele formate din metale, pot varia mult in ceea ce priveste combustibilitatea, in comparatie cu acea a elementelor componente luate separat.

Incercarile de a explica procesul de ardere a metalelor pe baza teoriei termice clasice nu au fost edificate din urmatoarele motive:

- pe timpul arderii metalelor nu are loc descompunerea termica;

- presiunea foarte scazuta a vaporilor de metale face ca arderea sa aiba o desfasurare eterogena;

- produsele solide ale arderii, greu fuzibile, raman pe suprafata metalelor etc.

In procesul de ardere a metalelor s-a observat ca primul focar apare in limita dintre metal si oxid si ca metalul se poate aprinde inainte de a ajunge la temperatura lui obisnuita de aprindere, daca pe suprafata lui se gaseste un cristal de oxid.

Metalul se poate oxida cu propriul sau oxid, formand in acest caz, un oxid de ordin inferior. Cu alte cuvinte, oxidul poate fi transmitatorul de oxigen la metal.

Mecanismul de aprindere si procesul de ardere al metalului este: in timpul incalzirii metalului pe suprafata lui apare mai intai un strat de oxid de grad inferior. In anumite conditii, oxidul de grad inferior se transforma in oxid de grad superior. Acesta din urma, dupa reactia cu metalul, se transforma din nou in oxid de grad inferior. In timpul ultimii reactii, apare primul focar singular.

Schematic, acest fenomen s-aer putea reprezenta astfel:

Me        + ½ O­­₂ MeO

MeO + ½ O₂ MeO₂

MeO + Me 2MeO

MeO₂ + ½ O₂ MeO₂ etc.

Rezulta ca aprinderea metalelor este legata de aparitia unei faze noi a oxidului de metal, de grad superior. Deoarece faza noua apare, de obicei, acolo unde se gasesc centri activi.

Din analiza mecanismului de aprindere si a procesului de ardere a metalului, rezulta ca temperatura de ardere a metalului nu poate depasi temperatura la care oxidul de grad superior devine instabila.

Formarea oxidului de grad superior este o conditie necesara pentru autoaprindere, dar trebuie sa decurga in conditii termice corespunzatoare.

Pulberile de metale cu granulatie mare, au temperaturi de autoaprindere mai ridicate. Totusi, in toate cazurile, la temperaturi de circa 370 C, incepe o autoincalzire care, in functie de bilantul sistemului termic, poate duce la autoaprindere sau la intreruperea procesului.

Temperatura de autoaprindere si de ardere a metalelor este influentata si de presiunea moleculara a oxigenului, deoarece schimbarea de presiune duce la stabilirea oxizilor.

Intr-adevar, la presiunea initiala a oxigenului de 150 mm Hg, sodiul se aprinde la temperatura de 350 C, iar la presiunea de 75 mm Hg-abia la temperatura de 460 C.

In oxigen pur, pulberile metalelor se aprind la temperatura camerei.

Cunosterea mecanismului de aprindere si a procesului de ardere a metalelor permite determinarea caracteristicii incendiilor de diferite metale, stabilirea unor masuri de prevenire corespunzatoare si a celor mai adecvate mijloace de stingere. Problema care se pune este aceea a intreruperii lantului de reactii catalitice ale oxizilor de grad superior si a lichidarii centrilor activi de pe suprafata metalului care arde.

Pentru ca metalul sa se aprinda, este necesar ca oxidul de grad superior sa actioneze catalitic.

Metalele pot suferii reactii periculoase, care pot conduce la incendii si explozii. Unele dintre ele emit insa radiatii ionizate care pot sa ingreuieze actiunea de stingere a incendiilor si chiar sa iradieze personalul de interventie.

Toxicitatea unor metale reprezinta, de asemenea o problema de care trebuie sa se tina seama in combaterea incendiilor.

2. Pulberea (praful) de aluminiu

a. Fabricare si intrebuintari. Pulberea de aluminiu se obtine prin pulverizarea metalului lichid cu un gaz sub presiune. Productivitatea instalatiei si calitatea pulberii depind, in principal de compozitia si temperatura de pulverizare a metalului si de presiunea de pulverizare.

Dupa reactiile care au loc, amestecurile care dau reactii exoterm, se pot clasifica in: amestecuri pe baza de termit (pulberi de aluminiu, oxid de fier); amestecuri puternic exoterme (pulberi de aluminiu si compusi nemetalici, producatori de oxigen).

Pulberea de aluminiu se utilizeaza in procedeul alumino-termic de obtinere a unor metale si feroaliaje (Mn, Cr-Al).

Pulberea cu granulatie foarte fina, de forma lamelara, obtinuta prin macinare (cu suprafata specifica mare), se foloseste in industria chimica de coloranti.

Aluminiul sub forma de granule (0, 5-1 mm) se intrebuinteaza si in amestecuri exoterme, de care industria siderugica are nevoie in cantitati importante. In ultima perioada de timp, folosirea pulberii de aluminiu s-a extins si la prepararea betonului celular (autoclavizat), aceasta datorita proprietatii de a reactiona cu hidroxidul de calciu si de a degaja hidrogen, gaz care are rolul de a expanda masa de ciment si nisip.

b. Pericolul de incendiu si explozie. Pulberile de aluminiu se aprind si ard cu degajare foarte mare de caldura.

Ele au o mare afinitate pentru oxigen. Pulberile fine de aluminiu au o suprafata specifica mare. De exemplu, cele cu un diametru de 0, 6 m au o suprafata specifica de 14300 cm²/g. In acest fele ele ofera oxigenului din aer o mare suprafata de contact.

Combinarea chimica a pulberii de aluminiu cu oxigenul da nastere la o reactie puternic exotermica. Efectul termic este de doua ori mai mare decat cel rezultat din oxidarea carbunelui.

Reactia de oxidare se produce conform ecuatiei:

2 Al + 3/2 O₂ = Al₂O₃ + 339 [kcal   ].

mol. Al₂O₃

Dupa cum se stie, observandu-se de fapt si din ecuatia chimica de mai sus, orice oxidare este insotita de o degajare de caldura. Ori, pulberile de aluminiu, din cauza aerului care se afla intre diferite particule, nu permit evacuarea cladirii. Rezulta deci o acumulare de caldura, ceea ce poate conduce la ridicarea temperaturii si aprinderea lor.

Umiditatea poate juca, de asemenea, un rol important in marirea pericolului de incendiu.

Aluminiul reactioneaza cu apa confrom ecuatiei:

2 Al + 6 H₂O 2 Al (OH)₃ + 2 H₂ + 199, 6 kcal.

Hidrogenul, in combinatie cu aerul, da nastere la un amestec exploziv.

Impuritarile din aluminiu (de exemplu, fosforul) pot forma cu apa gaze autoinflamabile.

Apa, in contact cu fosforul, formeaza hidrogenul fosforat (PH₃) care se autoaprinde.

Puterea calorifica a pulberii de aluminiu este de 7000 kcal/kg.

Din cauza tendintei de oxidare mare, temperatura in zona reactiei se ridica la 2000 - 2500 C.

Aluminiul are temperatura de topire 658, 7 C, deci orice depasire a acestei temperaturi duce la aprinderea pulberii de aluminiu cu multa usurinta. datele din literatura de specialitate indica drept temperatura de aprindere a pulberii de aluminiu 645 C.

O suprafata proaspat strunjita de aluminiu poate reactiona in contact cu apa sau umiditatea la temperatura normala. Aceasta reactie, cu degajare de hidrogen, se accelereaza considerabil daca aluminiul se gaseste sub forma de pulbere fina. Ca urmare, se reduc proprietatile de protectie ale stratului de oxid de aluminiu de pe suprafata particulelor metalice si, drept consecinta, acestea se pot aprinde cu usurinta. In urma reactiei dintre pulberea de aluminiu si umiditate se degaja hidrogenul, care poate forma amestecuri explozive. Cantitati mari de hidrogen se pot degaja si in urma reactiei pulberii de aluminiu cu majoritatea bazelor (hidroxid de sodiu, hidroxid de potasiu sau de calciu).

Pulberea fina de aluminiu reactioneaza de asemenea, cu hidrocarburile halogenate. O cantitate redusa de clorura de aluminiu, formata in cursul reactiei, actioneaza ca un catalizator, accelerand reactia, fapt care, in multe cazuri, duce la explozie. Un asemenea fenomen se observa la incalzirea pulberii de aluminiu cu clorura de metil, tetraclorura de carbon, la amestecul de cloroform si tetraclorura de carbon, pana la temperatura de 150 C.

Amestecul de pulbere de aluminiu cu oxid de cupru, oxid de argint, oxid de plumb si mai ales cu bioxid de plumb arde cu explozie.

Aschiile de aluminiu ard in brom, formand bromura de aluminiu.

Pericolul exista si pe timpul combinatiilor organometalice ale aluminiului, cand se foloseste pulbere de aluminiu. Astfel, metilaluminiul, cand se foloseste pulbere de aluminiu. Astfel, metilaluminiul sau etilaluminiul sunt lichide care se aprind in contact cu aerul si se descompun violent in apa.

Impurificarea pulberii de aluminiu mareste pericolul de incendiu, mai ales daca se gaseste depozitata in gramezi sau straturi. In cazul impurificarii cu ulei, ea prezinta tendinta spre autoaprindere. Autoaprinderea pulberilor de aluminiu datorita efectului caloric al reactiei de oxidare, se poate produce si in locurile aglomerate pe suprafete ale particulelor. Umiditatea accereleaza puternic procesul de autoaprindere. Pulberile de aluminiu pot fi aprinse de surse de foc deschis, scantei si scurtcircuite electrice.

Pulberea fina de aluminiu are proprietatea de a se incarca electric si poate constitui cauza unor incendii de gaze, datorita descarcarilor electrostatice.

Pulberile de aluminiu aflate in suspensie in aer, pot forma concentratii explozive.

Explozii ale acestora se pot produce in special la instalatiile de pulverizare, unde se obtin majoritatea pulberilor de aluminiu cu granulatie de peste 0, 5 mm si la cele de macinare, unde se realizeaza pulberi lamelare, foarte fine.

Pericol de explozie si incendiu exista in toate stadiile procesului de pulverizare, daca nu se iau masuri pentru evitarea formarii unui praf fin de aluminiu, care, in suspensie in aer, constituie un material piroforic si potential exploziv.

Pulberile de aluminiu care nu se gasesc in stare de suspensie, nu reprezinta un material exploziv.

Amestecuri explozive se pot forma si la amestecarea azotatului de amoniu cu pulbere de aluminiu. Cercetarile intreprinse de experimentala de la Petrosani pentru stabilirea pericolului de explozie al pulberilor de aluminiu au urmarit influenta granulatiei asupra concentratiei explozive si temperaturii de aprindere, limita inferioara si superioara de explozie, surse de aprindere si presiunea de explozie. Experimentarile s-au executat pentru 3 tipuri de granulatii de pulberi metalice: tipul I, cu 78% granulatie sub 1m; tipul II, cu 25% granulatii sub 1m si 30% intre 1 si 3 m, tipul III cu granulatia cuprinsa intre 60 si 250 m

Concentratia limita inferioara, determinata pentru proba I, a fost de 8 mg/l, iar pentru proba a II-a, de 14 mg/l. Proba a III nu a generat explozie.

Rezultatele sunt in deplina concordanta cu cele din literatura (7 mg/l pentru o granulatie sub 70 m sau 28 mg/l pentru "pulbere fina").

La statia de incercari de la Freiberg s-au efectuat cercetari cu 3 tipuri de pulberi de aluminiu de dimensiuni cuprinse intre 0, 06 si 2 mm, precum si sub 0, 006 mm si peste 2 mm.

Limita inferioara de explozie pentru pulberea cea mai fina, sub forma de nor, in aer, a fost stabilita la 43 g/m₃ la o temperatura de 900 C.

Amestecul de azotat de amoniu, pulbere de aluminiu si carbune sau nitroderivatii, poate exploda.

c. Praf de aluminiu. In procesele tehnologice in care se obtine aluminiu apare, intr-o cantitate mare, ca deseu, praful de aluminiu. Cazurile in care se formeaza praful de aluminiu nu sunt rare. Acesta se poate forma, de exemplu, la prelucrarea semifabricatelor de aluminiu, lustruirea si slefuirea pieselor etc. Praful de aluminiu care apare in aceste procese, este de obicei fin. In functie de gradul de prelucrare a pieselor, stratul de oxid de aluminiu, format pe suprafata lor are grosimi diferite. In raport cu dimensiunea si cantitatea particulelor de oxid de aluminiu, se modifica si indicele de explozie al prafului de aluminiu.

Oxidul de aluminiu, fiind inert, incetineste reactia de explozie si, deci cantitatea continuta in praful de aluminiu are influenta asupra parametrilor de incendiu.

Limita inferioara de explozie a unui praf de aluminiu cu granulatia mai mica de 75 m este de 56 g/m³.

Praful de aluminiu, in comparatie cu alte categorii de prafuri, prezinta un grad ridicat de explozie. El intra in reactie cu apa, degajandu-se o cantitate mare de caldura si hidrogen.

In cazul in care in reactie intra 1 kg de aluminiu, se degaja 1, 24 m³ de hidrogen si 3696 kcal. Reactia amintita are loc la temperatura apei de 20 C, cand cantitatile de caldura si de hidrogen sunt reduse. La temperaturi mai mari de 20 C are loc o reactie intensiva, eliberandu-se caldura de cateva zeci de calorii pe gram de praf, in timpul unei ore. Prin incalzire treptata se produce o reactie violenta, ce se desfasoara pana la uscarea prafului care reactioneaza. Presiunea de explozie a prafului de aluminiu este ridicata.

d. Masuri de prevenire a incendiilor si exploziilor. Pentru securitatea instalatiilor industriale in care se obtin pulberi de aluminiu, este necesar sa se monteze un dispozitiv de semnalizare, care permite pulverizarea aluminiului la o temperatura de maximum 80 C.

Pe baza cercetarilor efectuate si a practicii industriale, au fost luate de asemenea, o serie de masuri de prevenire a incendiilor la fabricarea pulberilor de aluminiu. Astfel, pulverizarea se va efectua cu gaze comprimate (azot sau aer) lipsite de umiditate sau urme de ulei, iar la curatirea camerelor de captare se vor folosi numai instrumente din metale neferoarese ori aliajele lor.

Instalatiile vor fi montate in hale prevazute cu acoperis si deschideri din elemente usoare, amplasate in principiu, la distanta de halele aglomerate cu personal.

In timpul desfasurarii proceselor tehnologice trebuie evitate atat posibilitatea producerii de scantie mecanice, scantei electrice, cat si suprasolicitarea instalatiilor electrice, care vor fi montate in spatii separate sau se vor dispune de o executie antiexploziva. Morile trebuie prevazute cu separatoare magnetice pentru obiecte de fier.

Pentru inlaturarea pericolului de aprindere, este necesar ca cicloanele si buncarele sa fie prevazute cu instalatii de semnalizare automata a temperaturilor critice. Morile, buncarele si alte aparaturi folosite in procesul tehnologic, trebuie sa fie realizate ermetic, pentru a se impiedica scaparea prafului in mediul inconjurator.

Praful de aluminiu existent in incaperi, se absoarbe cu instalatii de ventilatoare, direct din punctele de degajare. Conductele de evacuare a pulberii absorbite trebuie sa aiba un traseu cat mai scurt, pentru a se reduce pericolul de explozie. Ele vor avea un numar minim de coturi si indoituri in care s-ar putea depune pulberi de aluminiu. Conductele prin care se transporta pulberea de aluminiu, vor fi prevazute cu un numar corespunzator de deschideri cu membrane de siguranta, prin care se evacueaza presiunea formata in caz de explozie. Daca aceste deschideri nu pot asigura reducerea completa a presiunii, atunci este necesara folosirea unor conducte cu grosimea peretilor capabila sa reziste la o presiune de minimum 7 kgf/cm².

Sistemele de conducte, colectoarele de praf si masinile vor fi puse la pamant.

La transportul pulberii de aluminiu prin conducte este recomandabil sa se foloseasca atmosfera de gaz inert. Pulberea de aluminiu se transporta in bidoane, butoaie si cutii. Ea trebuie depozita in stare uscata si separata de acizi, hidroxizi alcalini, hidrocarburi clorurate si substante oxidante. De asemenea, trebuie evitata depozitarea in apropierea unor materiale combustibile.

La intreprinderile unde se manipuleaza aluminiul si magneziul trebuie evitata formarea norilor de praf. Prafurile rezultate din operatii tehnologice trebuie evacuate zilnic si facute inofensive (de exemplu prin arderea lor sau tratarea cu clorura de fier).

3. Pulberea (praful) de magneziu

a. Pericolul de incendiu si explozie. In timpul operatiilor de prelucrare la strung a magneziului si a aliajelor de magneziului si a aliajelor de magneziu rezulta aschii, span si praf de diferite dimensiuni. Usurinta de aprindere a magneziului sub formele aratate mai sus, depinde de dimensiunile si forma geometrica a materialului ca si de intensitatea sursei de aprindere a magneziului sub formele aratate mai sus, depinde de dimensiunile si forma geometrica a materialului ca si de intensitatea sursei de aprindere.

Magneziul sub forma de banda, aschii cu muchii ascutite sau praf de la slefuire, poate fi aprins de o scanteie sau de flacara unui chibrit.

Aschiile si praful de magneziu in contact cu umezeala in exces elibereaza hidrogen si, cand sunt aprinse, ard mai violent decat daca s-aer gasi in stare uscata. Particulele aprinse sunt aruncate la distante mari. Particulele provenite din operatiile de macinare si usor umezite cu apa pot genera suficienta caldura pentru a se autoaprinde si a arde violent, pe masura ce apa se descompune in oxigen si hidrogen.

Praful fin de magneziu, rezultat de la slefuirea prefabricatelor, poate fi aprins de scanteile formate in timpul unei slefuiri brute. Acelasi pericol exista si in timpul unei slefuiri brute. Acelasi pericol exista si in timpul polizarii pieselor turnate din magneziu sau din aliaje de magneziu. Particulele de metal fierbinte, smulse de pe suprafata piesei supuse ascutirii, pot aprinde praful sau depunerile de magneziu din hota sau din conducta.

Particulele fine de praf de magneziu, udate cu apa, cu uleiuri solubile in apa sau cu uleiuri continand o proportie de acizi grasi mai mare de 0, 2%, pot genera hidrogen, care este un gaz inflamabil si exploziv. Particulele fine, cu urme de uleiuri animale sau vegetale, se pot autoaprinde. De asemenea, prezinta tendinta spre autoaprindere, aschiile si pulberile de magneziu. Acest fenomen poate avea loc in trei cazuri: oxidare in aer; reactie datorita umiditatii; prezenta impuritatilor care favorizeaza degajarea unor gaze autoinflamabile.

Temperatura de aprindere a prafului (pulberii) de magneziu in aer liber este de 450-482 C, in atmosfera de CO₂-de 715 C, de CO-705 C, iar in vapori de apa- de 505 C.

Viteza de ardere a stratului de aschii sau de praf de magneziu la suprafata este de 18cm/min, iar la adancime-3, 5 cm pe min. Pe timpul arderii se degaja 10, 3 kcal/cm³.

Praful de magneziu nu se aprinde in atmosfera de azot pur, insa la temperaturi de peste 400 C reactioneaza energic cu azotul degajand caldura. De aceea, atmosfera de azot nu poate fi considerata ca inerta.

Pericolul de incendiu, al magneziului si prafului de magneziu se mareste si datorita faptului ca mijloacele de stingere obisnuite (apa, spuma, bioxidul de carbon, pulberile de baza de bicarbonat de sodiu, hidrocarburile halogenate), nu numai ca nu intrerup arderea, dar pot chiar sa duca la intensificarea ei si la explozii puternice.

Praful de magneziu poate forma concentratii explozive, limita inferioara de explozie fiind de 20-30 g/m³, iar presiunea maxima de explozie in aer de 5 kgf/cm². Energia minima de aprindere in aer a prafului de magneziu este de 20 mJ.

Magneziul are o mare afinitate pentru oxigen. El arde la o temperatura de circa 2500 C si degaja o mare cantitate de caldura.

In contact cu apa, pulberea de magneziu se descompune sub forma exploziva, prin fixarea oxigenului. Chiar si oxigenul din bioxidul de carbon, oxidul de fier si carbonatul de sodiu (pulbere stingatoare) este extras din magneziu in mod violent.

De exemplu, magneziul reactioneaza cu bioxidul de carbon dupa cum arata reactia:

2 Mg + CO₂ = 2 CO + C

Mg + CO₂ = MgO + CO

Bioxidul de carbon furnizeaza oxigen pentru arderea magneziului; in plus, exista o degajare de oxid de carbon combustibil si bioxidul de carbon este disociat la temperatura ridicata;

2 CO₂ 2 CO + O₂

Bioxidul de carbon intretine arderea magneziului, iar oxidul de carbon degajat formeaza un amestec exploziv cu oxigenul din aer.

b. Prevenirea incendiilor si exploziilor. In timpul operatiilor de polizare si slefuire, praful de magneziu trebuie indepartat complet. Este indicat ca praful de magneziu sa fie colectat dupa fiecare operatie tehnologica, folosindu-se chiar si instalatii de aspiratie. Daca este posibil, el va fi introdus intr-un lichid, unde sa va precipita rezultand un fel de "namol". Aceasta masura este indicata pentru a se evita ca praful uscat sa vina in contact cu piesele care se rotesc cu viteza mare.

Conductele de aspiratie vor fi cat mai scurte, fara coturi, netede in interior si legate la pamant.

Daca nu exista instalatii mecanice de ventilatie, atunci particulele fine de magneziu se vor strange in recipiente curate, uscate, confectionate din otel sau dintr-un alt material necombustibil, prevazut cu capac. Aceste recipiente se vor marca vizibil.

Aschiile fine, strunjitura si praful de magneziu se depoziteaza in cladiri izolate, rezistente la foc. Ele se vor feri de umezeala si de contact cu clorul, bromul, iodul si acizii.

In incaperile in care se degaja sau se manipuleaza praf de magneziu, este interzis cu desavarsire ca pe timpul functionarii utilajelor sa se foloseasca foc deschis ori sa se execute operatii de sudura sau taiere.

Daca este absolut necesar sa se foloseasca asemenea operatii pentru reparatiile diferitelor utilaje, atunci toate masinile din sectiile respective se vor scoate din functiune, se va executa o curatenie perfecta si se vor evacua acumularile de praf de magneziu.

Pentru efectuarea lucrarilor de reparatii si ajustare a discurilor polizoare, hotelor sau colectoarelor de praf, este necesar sa sa intrebuinteze unelte care nu produc scantei.

Incaperile in care se depoziteaza deseuri (aschii, praf) de magneziu, vor fi prevazute cu panouri de explozie conform normelor in vigoare.

Topirea deseurilor de magneziu se face fara pericol, numai daca acestea sunt in stare uscata. Dar si pe timpul uscarii, practic, este posibila aparitia pericolului de incendiu.

Particulele fine de praf de magneziu, care nu sunt recuperabile, se recomanda sa fie arse, in straturi subtiri, intr-un loc in deplina siguranta.

Namolul de magneziu poate fi adus intr-o stare chimica inactiva si necombustibila, prin adaugarea unei solutii de 5% clorura feroasa. Reactia care se produce are loc cu degajare de hidrogen, particulele fine de magneziu fiind transformate, intr-o perioada de timp mai scurta de 24 h, in hidroxid de magneziu si clorura de magneziu. Reziduul respectiv nu mai arde. Procesul chimic trebuie sa aiba loc intr-un recipient deschis, amplasat in spatii deschise, intr-un loc in care miscarea naturala a aerului sa impiedice o acumulare periculoasa a hidrogenului.

Motoarele electrice, lampile de iluminat, aparatele de control si conductoarele din imediata apropiere a masinilor la care se degaja praf de magneziu, trebuie sa fie de tip antiexploziv. Toate utilajele vor fi legate la pamant, pentru a se preveni acumularea electricitatii statice.

Sursa de alimentare cu energie a masinilor la care se degaja prqaf trebuie sincronizata cu motorul care antreneaza suflata exhaustorului si cu dispozitivul pentru reglarea nivelului lichidului din colectorul umed, astfel incat functionarea necorespunzatoare a instalatiei pentru colectarea prafului sa poata scoate din functiune masina pe care o deserveste.

4. Pulberea (praful) de titan

a. Pericolul de incendiu si explozie. Titanul este un metal rezistent, ductil, de culoare cenusie-argintie. Este cu aproximativ 60% mai greu decat aluminiul, greutatea lui specifica reprezentand 56% din cea a otelului aliat. In ceea ce priveste ponderea in industrie, ocupa locul al patrulea dupa fier, aluminiu si magneziu. Se topeste la 1668 C si are greutatea specifica 4, 5. Titanul este un metal foarte activ, absoarbe hidrogenul la temperaturi mai mari de 149 C, oxigenul la temperaturi mai ridicate decat 705 C si azotul la temperaturi de peste 805 C. El are o mare rezistenta la coroziune, in majoritatea cazurilor superioara otelurilor speciale.

Titanul, in anumite conditii, este combustibil. Pericolul aprinderii lui apare in special cu prilejul topirii sau executarii operatiilor mecanice de aschiere, al fabricarii pulberii de titan si al manipularii deseurilor care cuprind particule fine de pulbere. In timpul unor incercari, aschiile fine, deseurile si pulberea de titan s-au aprins la flacara unui chibrit.

Temperatura de aprindere a pulberii de titan este de 460-510 C in aer. La 550 C reactioneaza cu bioxidul de carbon; iar la 760 C cu azotul.

Pulberea de titan formeaza cu aerul amestecuri explozive in concentratie de 45-70 g/m³. Aprinderea si explozia pulberii de titan sunt in functie de compozitia chimica a acesteia, de marimea si forma particulelor, de gradul de oxidare a suprafetei, de procedeul de obtinere ai de alti factori.

Pulberile de titan obtinute prin electroliza, de marimea 0, 18 mm contin numai 5-10% particule de metal mai mici de 0, 04 mm, ceea ce face sa creasca in mod considerabil limita inferioara de explozie. Cu toate acestea, cazurile de autoaprindere a pulberii de titan pe timpul trecerii din tavi in bidoane, fara prezenta unei surse evidente de initiere a aprinderii, demonstreaza posibilitatea autoaprinderii la temperaturi mai joase, in comparatie cu cele cunoscute in literatura. Aceasta se explica, probabil prin suprafata specifica foarte mare a pulberilor obtinute pe cale electrolitica (pana la 2m²/g) si prin gradul de oxidare relativ redus (continutul de oxigen reprezentand 0, 03-0, 09% fata de 0, 20-0, 25% in pulberea de titan obtinuta prin reducerea bioxidului de titan cu hidrura de calciu).

Pulberea si praful de titan se pot aprinde si de la scanteile electrostatice.

Particulele fine de titan unse cu uleiuri animale si vegetale se pot autoaprinde.

Biclorura de titan pura (TiCl₂) este o pulbere puternic pirofora la temperatura obisnuita.

Particulele mici de praf de titan, care se produc la operatiile de taiere a titanului, daca formeaza nori de raf, prezinta pericol de incendiu si explozie.

b. Prevenirea incendiilor si exploziilor. Aschiile si particulele de titan se vor aduna si depozita in recipiente metalice, care se golesc cu regularitate in exteriorul intreprinderilor, intr-un loc sigur, iar praful care pluteste in aer se va colecta cu ajutorul unor hote montate langa punctul de degajare.

In ateliere, pentru a se asigura protectia impotriva autoaprinderii prafului de titan, este recomandabil ca toate operatiile de slefuire sa fie executate in locuri prevazute cu hote de aspiratie, racordate la colectoarele de praf de tip umed.

Conductele pentru colectarea prafului trebuie sa fie de lungimi mai reduse, fara coturi inutile, legate electric intre ele si puse la pamant.

Sursa de alimentare cu curent electric a masinilor folosite la obtinerea pulberii trebuie sincronizata cu motorul ce antreneaza suflanta exhaustorului si cu dispozitivul pentru reglarea nivelului colectorului umed, intr-un asemenea mod incat functionarea necorespunzatoare a instalatiei pentru colectarea prafului sa scoata din functiune masina pe care aceasta instalatie o deserveste.

Este recomandabil ca namolul din separatoarele de praf si din precipitatoarele agregatelor de purificare sa fie indepartat cel putin zilnic.

Pentru transportul namolului colectat, in vederea depozitarii sau distrugerii prin amestecare cu nisip si ingropare, ori prin ardere, este necesar sa se utilizeze recipiente din otel, prevazute cu capac de aerisire.

Pentru inlaturarea pericolului de incendiu si explozie pe timpul procesului tehnologic de obtinere a pulberii de titan prin procedeul electrolic, este necesar:

- sa se evite folosirea surselor de aprindere in zona in care se degaja mult praf (la transvazari, la cernerea pulberilor etc. ) si sa se monteaza dispozitive de aspiratie locala;

- sa se reduca la maximum atat numarul operatiilor pentru tratarea pulberii in stare uscata, cat si cantitatea de pulbere care se gaseste simultan in prelucrare in stare uscata;

- sa se foloseasca cernerea umeda.

Particulele fine de titan care trebuie recuperate se vor introduce in recipiente de otel uscate, curate si acoperite cu capac. Cele care nu mai pot fi recuperate se vor distruge prin ardere in straturi subtiri, intr-un loc sigur.

Utilizarea flacarilor deschise, precum si a aparatelor de taiere cu flacara sau de sudura pentru repararea masinilor de prelucrare a titanului este interzisa. In cazul in care folosirea aparatelor de taiere si de sudura devine absolut necesara pentru efectuarea reparatiilor, masinile din sectie folosite la obtinerea particulelor de titan praf se vor scoate din functiune, iar intreaga sectie se va curati bine pentru a se indeparta toate acumularile de particule fine si alte materiale combustibile. Intr-o asemenea situatie, lucrarile se vor face in baza unui permis de lucru cu foc.

Pentru transportarea si manipularea pulberii de titan sunt necesare masuri speciale. Ea se transporta in stare umeda, in recipiente inchise etans, protejate de alte recipiente exterioare. In cazul in care nu este posibil ca ea sa fie transportata in stare umeda, se recomanda folosirea unor recipiente duble, inchise etans, cele interioare fiind purjate cu gaz inert inaintea umplerii.

Uscarea pulberii transportata in stare umeda se poate realiza intr-un uscator de vid, la o temperatura care nu depaseste 110 C. Camera de uscare trebuie sa fie rezistenta la incendiu si prevazuta cu panouri de explozie.

Pentru manipularea pulberii de titan trebuie sa se utilizeze unelte care nu produc scantei.

Operatiile de amestecare a pulberilor uscate se vor efectua intr-o atmosfera inerta.

Personalul care manipuleaza pulberea de titan anhidra trebuie sa poarte incaltaminte care sa nu produca scantei, imbracaminte ignifugata, fara mansete si fara portiuni suprapuse in care se poate acumula pulbere, precum si ochelari si masca de protectie.

Pulberea de titan este recomandabil sa fie depozitata in cantitati mici, in recipiente usor portabile.

5. Pulberea (praful) de zinc

a. Pericolul de incendiu si explozie. Zincul nu prezinta pericol de incendiu atunci cand este sub forma de folii, piese turnate sau sub forme compacte, deoarece se aprinde greu. Totusi, piesele mari, odata aprinse, ard cu intensitate.

Praful umed de zinc reactioneaza lent cu apa, degajand hidrogen. In caz ca se degaja suficienta caldura, aprinderea prafului este posibila.

Norii de praf de zinc in aer se aprind la aproximativ 600 C. Eventualele urme de cloruri, continute in zinc, constituie catalizatoril care contribuie la reactiile de oxidare si de aprindere. Pulberea de zinc lipsita de cloruri se aprinde la 470 C, iar cea care contine cloruri se aprinde la numai 440 C.

Pulberea de zinc are tendinta de autoaprindere in aer. Reactia de oxidare provoaca o crestere rapida a temperaturii in jurul locului de producere, ca urmare a caldurii specifice mici a zincului (0, 093 kcal/kg). Pulberea de zinc este formata de obicei din particule cu dimensiunea de 1-20 m. Avand suprafata specifica mare, ea absoarbe un volum de hidrogen de 40 ori mai mare, ceea ce contribuie la cresterea pericolului de inceniu.

Temperatura de autoaprindere a pulberii de zinc cu dimeniunea particulelor pana la 50 m este in jur de 420 C. Aceasta temperatura coincide cu temperatura de topire a zincului (419, 5 C). Acest lucru este explicabil daca se examineaza mecanismul de aprindere a particulelor de pulbere. Oxidarea zincului la temperaturi joase decurge foarte lent, deoarece pelicula compacta de oxid, formata la suprafata, ingreuneaza patrunderea oxigenului si deci oxidarea in continuare a metalului. Or la topirea zincului, volumul lui se mareste cu 6, 6% ceea ce duce la distrugerea invelisului de oxid si aprinderea de la sine (autoaprinderea) a metalului dezgolit.

Temperatura de autoaprindere a pulberii de zinc a fost studiata in diferite medii: aer, azot, vapori de apa. Autoaprinderea particulelor de pulbere in vapori de apa se produce la temperatura de 320 C. Faptul se explica prin intensificarea degajarii de caldura in timpul reactiei dintre zinc si vaporii de apa. In afara de aceasta, la reactia dintre zinc si vaporii de apa, pe suprafata particulelor se formeaza o pelicula de hidroxid, care, spre deosebire de pelicula de oxid, are o structura afinata si usureaza autoaprinderea.

Pulberea de zinc nu reactioneaza cu azotul la temperaturi sub 1000 C. In acest caz, azotul este o substanta inerta fata de zinc.

Temperatura de autoaprindere a pulberii de zinc aflata in strat depinde, intr-o buna masura, de marimea particulelor.

Pulberea de zinc nu poate fi aprinsa cu chibrit, in schimb acest lucru este posibil daca se amesteca cu o cantitate mica de sulf.

In diferite operatii chimice, pulberea de zinc este folosita pentru reduceri alcaline, in prezenta unor solventi organici. Turta care se obtine la filtrarea produsului principal contine oxid de zinc, impreuna cu resturi de zinc nereactionat si substante organice, inclusiv solventii intrebuintati. Aceasta turta fiind calda, se poate autoaprinde cu multa usurinta. De aceea, ea trebuie sa fie prelucrata imediat, trecand-o in sulfat de zinc, sau sa fie lasata sa arda intr-un loc complet izolat, unde nu exista pericolul de propagare a incendiului.

Pulberea de zinc formeaza concentratii explozive. Limita inferioara de explozie a particulelor cu dimensiunea sub 50 m este de 40 g/m³. In prezenta pulberii de sulf, pericolul de explozie creste considerabil. Aprinderea norilor de praf se poate produce si de la descarcarile electrostatice.

b. Prevenirea incendiilor si exploziilor. Pentru inlaturarea pericolului de incendiu, pulberea de zinc se depoziteaza in locuri uscate, ferite de posibilitatea patrunderii clorului, hidrogenului sulfurat sau vaporilor de sulfura de carbon.

Pulberea de zinc nu trebuie depozitata impreuna cu substantele oxidante si inflamabile. In incaperea in care se depoziteaza, se va asigura o buna ventilatie. Ea se pastreaza in ambalaje metalice inchise, cu greutatea de cel mult 250kg.

In locurile unde exista umiditate, degajare de halogeni, vapori de sudura de carbon, hidrogen sulfurat sau pulbere de sulf, ambalajele trebuie sa fie inchise si supravegheate.

6. Pulberea (praful) de nichel

a. Pericolul de incendiu si explozie. Eficienta folosirii nichelului intr-o serie de domenii de productie poate fi marita prin intrebuintarea lui sub formna de pulbere, intrucat in acest fel se mareste in mod considerabil suprafata reactiva a metalului. Pulberea de nichel prezinta pericol de incendiu si explozie.

In comparatie cu pulberile de magneziu si de zinc, pulberea de nichel este mai putin combustibila. Aceasta se datoreste faptului ca pe suprafata particulelor se formeaza o pelicula compacta de oxid, care are un efect protector pana la temperaturi destul de ridicate. In afara de aceasta, nichelul are o activitate chimica slaba, ceea ce ingreuiaza aprinderea lui.

Pulberea de nichel are capacitatea de a adsorbi o cantitate mare de hidrogen.

Temperatura de aprindere a pulberii de nichel depinde de marimea particulelor. Cu cat suprafata particulelor creste, cu atat capacitatea de aprindere si pericolul de explozie devin mai mari.

Temperatura de aprindere a pulberii de nichel in strat este de 455-540 C, iar in stare de dispersie, de 480-575 C. Pulberea de nichel poate forma cu aerul amestecuri explozive, limita inferioara de explozie fiind de 30-46 g/m³. Pulberea si praful de nichel se pot autoaprinde numai cand au o mare finete si in special imediat dupa producere. Aceasta se datoreste faptului ca nu au ajuns incat sa se oxideze.

b. Prevenirea incendiilor si exploziilor. Masurile de prevenire a incendiilor la manipularea si depozitarea pulberii de nichel sunt similare cu cele aratate pentru pulberea de zinc.

7. Pulberea (praful) de fier

a. Pericolul de incendiu si explozie. Pulberea de fier are proprietatea de a absorbi o cantitate destul de importanta de hidrogen.

Fierul se poate obtine prin reducerea cu hidrogen a oxizilor metalici la temperaturi care variaza intre 350-500 C. Astfel, fierul se obtine prin reducerea protoxidului de fier (FeO), conform reactiei:

FeO+H₂ Fe + H₂O

La randul sau, protoxidul de fier se obtine incalzind oxidul de fier (FeO₃) intr-un curent de hidrogen. De asemenea, in stare pura, se poate obtine prin calcinarea oxalatilor de fier, care se descompun cu degajarea bioxidului de carbon. conform urmatoarei reactii:

Fe/COO/₂ fe + 2 CO₂

Diametrul mediu al particulelor de fier care se obtin in acest fel reprezinta aproximativ 5 m

In cazul reducerii cu hidrogen sau cu oxid de carbon la temperaturi joase (400-600 C) a oxizilor de fier proveniti din laminarea sau in cazul unei macinari mecanice inaintate a pulberii sau buretelui de fier in mori turbionare, se pot obtine pulberi piroforice. Aceste pulberi, redusa insa la temperaturi mai ridicate (600-900 C) nu se aprind in aer. Caracterul piroforic dispare si in cazul reducerii la temperaturi coborate, daca pulberile sunt supuse ulterior unui tratament de recoacere la 800 C.

Suprafata de contact mare cu aerul a particulelor de pulbere de fier determina cresterea brusca a vitezei de oxidare. Cantitatea mare de caldura care se dezvolta, ca urmare a oxidarii, provoaca aprinderea pulberii. Se pare ca insusirile piroforice ale pulberii de fier se datoresc nu numai cresterii suprafetei de contact cu aerul, ci si deformarii retelei cristaline a particulelor fata de structura stabila a metanului.

Daca se considera piroforice pulberile cu o granulatie mai mica de 0, 05 mm, pulberile de fier obtinute prin reducere de oxizi sau prin pulverizarea metalului nu se incadreaza in aceste categorii.

In ceea ce priveste pulberea de fier obtinuta in mori turbionare, aceasta se considera piroforica, fara sa se tina seama de gradul de dispersie. O mare inflenta asupra capacitatii de aprindere a pulberiii o are starea superficiala a acesteia (gradul de oxidare) si umiditatea aerului, care poate intra in actiune cu pulberea, contribuind la accelerarea oxidarii. Capacitatea de aprindere a pulberii poate fi micsorata prin oxidare prealabila minutioasa si in limite reduse. Astfel, de exemplu, macinarea in mori turbionare se executa in atmosfera de gaz inert, la care se adauga 3-5% oxigen.

Prin actiunea oxizilor de carbon asupra pulberilor fine de fier se obtin compusi carbonilici. Pentacarbonilul de fier (FeCO₄) in prezenta oxigenului din aer, se autoaprindere cu explozie.

Prin actiunea hidrogenului sulfurat asupra pulberii de fier, se deformeaza sulfura de fier (FeS). Aceasta se prezinta sub forma unui praf de culoare neagra sau bruna. Expusa la aer, sulfura de fier se oxideaza spontan. Pe timpul oxidarii se degaja suficienta caldura pentru a aprinde sulfura de fier, care este adusa in stare de incandescenta. Datorita acestei proprietati de a se aprinde in contact cu aerul, sulfura de fier a fost denumita piroforica.

Reactia pulberii de fier la temperaturi inalte cu vaporii de apa duce la formarea oxizilor de fier si a hidrogenului, dupa ecuatiile:

4 H₂O + 3 Fe Fe₃O₄ + 4 H₂ (sub 570 C)

H₂O + Fe FeO + H₂ (peste 570 C)

Prin incalzirea amestecului de pulbere de fier cu azotat de potasiu (KNO₃) se produce brusc aprinderea fierului cu lumina puternica, formandu-se sarea de potasiu a acidului feric (K₂FeO₄). Solutia violet-rosie a acestei sari este suficient de stabila la rece. Prin fierbere insa se descompune, punand in libertate oxigenul. In general toti feratii sunt substante puternic oxidante.

Din punct de vedere al pericolului de explozie, pulberile de fier sunt: cu explozivitate medie si cu explozivitate redusa.

Pulberile de fier cele mai explozive sunt cele in stare de suspensie (aerosoli), cand degajarea de caldura pe unitate de timp este foarte mare si deci poate duce la explozie. Se poate da un exemplu: incarcarea in mori a unei cantitati foarte reduse de pulberi, fata de capacitatea acestora, poate duce la aprindere sau explozie.

b. Prevenirea incendiilor si exploziilor. Masurile de prevenire a incendiilor de pulbere de fier sunt similare cu cele de la pulberea de zinc.

8. Pulberea (praful) de uraniu

a. Pericolul de incendiu si explozie. Uraniul este un metal de culoare alb-argintie si relativ moale. Sub forma de praf, are o culoare cuprinsa intre gri si negru. El se poate autoaaprinde in contact cu aerul, daca se gaseste sub forma de bucati mici, faramitat sau sub forma de pulbere; in urma arderii dezvolta o mica cantitate de caldura.

Pe timpul prelucrarii barelor de uraniu, din cauza caldurii care se degaja, acestea se pot, de asemenea, aprinde. Daca arderea are loc in incaperi inchise, hidrogenul eliberat pe timpul arderii poate forma cu aerului amestecuri explozive.

Pulberea de oxid de uraniu se poate autoaprinde la temperaturi foarte ridicate, si anume la cel putin 1000 C. Si uraniul in cantitati mai mare se poate aprinde. Praful provenit de la slefuirea lui se aprinde chiar si sub apa. Pulberea, praful, piesele strunjite si placile de uraniu reactioneaza lent cu apa, degajand hidrogen.

Suprafetele particulelor si pieselor de uraniu tratate cu acid azotic concentrat se autoaprind, putand sa dea nastere la explozie.

b. Prevenirea incendiilor si exploziilor. Pentru a se evita autoaprinderile de uraniu este neceasar sa se pastreze in cantitati limitate, sub ulei.

Praful si pulberea de uraniu se vor feri de umiditate, contactul cu bioxidul de carbon sau cu argonul si de surse de caldura, si aprindere.

9. Pulberea (praful de cupru)

a. Pericolul de incendiu si explozie. Fabricatia pieselor sinterizate-lagare autoungatoare, piese mecanice, perii, filtre, materiale de frictiune, contacte-necesita cantitati importante de pulberi de cupru.

Pulberile de cupru sunt clasificate in pulberi cu capacitate redusa de aprindere. Pulberile foarte fine (mai mici de 0, 005 mm) pot deveni piroforice.

b. Prevenirea incendiilor si exploziilor. Din punct de vedere al prevenirii incendiilor, pulberile de cupru nu ridica probleme deosebite.

Capitolul X

Prevenirea incendiilor in industria petroliera

A. Proprietati fizico-chimice ale produselor petroliere

Pericolul de incendiu depinde in mare masura de urmatoarele proprietati fizico-chimice ale produselor.

a. Temperatura de inflamabilitate si autoinflamare. Vaporii de produse petroliere formeaza cu aerul amestecuri inflamabile si explozive. Temperatura de inflamabilitate variaza mult, functie de fractiunea petroliera. Astfel, fractiunile de benzina au punctul de inflamabilitate cuprins intre -58 C si +10 C, cele de petrol lampantde la 28 C la 60 C, iar fractiunile de uleiuri de la 130 C la 325 C.

Pana nu demult, clasificarea fractiunilor petroliere lichide din punctul de vedere al pericolului de incendiu se facea numai pe baza temperaturii de inflamabilitate a produsului. De curand s-a introdus o noua clasificare, care ia in consideratie si un alt criteriu si anume temperatura produsului, considerand ca punctul de inflamabilitate sigur nu exprima suficient tendinta de inflamare. Astfel, un combustibil greu cu punct de inflamabilitate egal cu 70 C, incalzit la o temperatura de 60 C poate prezenta aceleasi riscuri ca si un petrol lampant.

In timp ce temperatura de inflamabilitate creste cu cresterea greutatii moleculare a fractiunilor, de la benzina la uleiuri, temperatura de autoinflamare scade de la fractiunile usoare la cele grele. Din aceasta cauza fractiunile grele incalzite (motorina, pacura) sunt foarte periculoase la incendiu, intrucat se autoinflameaza in contact cu aerul, fara vreo sursa exterioara. Din practica se cunosc cazuri de incendii la rezervoarele de pacura, datorita pomparii produsului fierbere in rezervor.

b. Limite de explozie. La anumite concentratii ale vaporilor de produse petroliere cu aerul, amestecul se aprinde exploziv.

Se observa ca intervalul dintre limita inferioara si cea superiora este relativ mic. In schimb, valoarea scazuta a limitei inferioare permite atingerea cu usurinta a concentratiei periculoase.

c. Volatilitatea. Aceasta are o stransa legatura cu pericolul de incendiu pe care-l prezinta produsul respectiv in timpul depozitarii. Astfel formeaza in interiorul rezervorului amestecuri inflamabile de vapori si aer in special iarna. Vara, din cauza volatilitatii mari, amestecul de vapori de aer este prea bogat, fiind in afara limitelor inflabile. In timpul verii, un rezervor de benzina, care a luat foc, arde numai la gura. Explozia nu se produce decat la sfarsit, cand intreaga cantitate de benzina s-a evaporat, amestecul de vapori si aer din rezervor nemafiind alimentat cu vapori de benzina se dilueaza cu aer, ajungand la limita superioara de explozie si explodeaza.

In general se constata ca incendiile la rezervoare de benzina sunt mai frecvente iarna, iar la cele de petrol si motorina usoara vara.

d. Greutatea specifica. Datorita greutatii specifice mici a produselor petroliere usor inflamabile, precum si al insolubilitatii lor in apa, ele nu pot fi stinse cu apa. Pentru stingerea lor sunt necesare mijloace speciale ca: spuma chimica, spuma mecanica, pulberi stingatoare.

Greutatea specificia mare a vaporilor (de cateva ori mai mare decat aerul) mareste pericolul de incendiu, intrucat nu permite imprastierea vaporilor prin ventilatie naturala. Vaporii se acumuleaza in partile inferioare ale cladirilor, in gropi, cuve, canale de conducte si camine de canalizare.

e. Puterea calorica si viteza de ardere. Valorile mari ale acestora duc in cazul incendiului la dezvoltarea unor temperaturi ridicate ce provoaca distrugerea utilajelor si propagarea cu repeziciune a incendiului la instalatiile invecinate.

f. Electrizarea. Produsele petroliere fiind dielectrice (nu conduc curentul electric) la transportul pe conducte, ca urmare a frecarii lor, se incarca cu electricitate statica. Sarcini electrice apar si la trecerea lor printr-un strat de aer. Valoarea sarcinilor electrice ajunge in unele cazuri de la 20000 pana la 75000 V, pentru aprinderea lichidelor usor inflamabile fiind suficienta o scanteie cu un potential de 500 V.

g. Corozivitatea. Actiunea coroziva a produselor petroliere provenite din titeiuri cu continut ridicat de sare sulf provoaca neetanseitati si deci scurgeri de lichide inflamabile.

Produsele petroliere cu continut de sulf formeaza totodata compusi piroforici, cu pericol de autoaprindere in aer.

B. Rafinarii de petrol

1. Desalinarea electrica a titeiului

Desalinizarea este operatiunea prin care se elimina sarea sau sau emulsia de apa sarata din titeiul brut. Sub actiunea campului electric realizat cu ajutorul a doi electrozi de inalta tensiune, emulsia se desface, particulele de apa incarcate pozitiv se unesc intre ele si se acumuleaza la fundul rezervorului.

In instalatiile de desalinare electrica pericolul de incendiu consta in prezenta unor cantitati mari de titei brut. Numai in deshidratoare se gaseste la un moment dat o cantitate de titei de 100-200 t, iar prin instalatie trec zilnic circa 1500 t titei.

Cele mai frecvente cauze de incendiu sunt cele datorita defectiunilor instalatiei electrice de inalta tensiune (35000 V) si anume: spargerea izolatorilor electrici montati pe capul deshidratoarelor; slabirea legaturilor acestora; defectiuni pe liniile electrice de alimentare cu curent; defectiuni la intrerupatoarele de curent. Toate aceste defectiuni pot conduce la "scurt circuite" si aprinderea titeiului continut.

O alta cauza care conduce la incendiu este scaderea nivelului de titei in deshidratoare, sub limita de apropiere a electrozilor, datorita unor intreruperi in alimentarea cu titei. Aceasta face posibila aparitia de scantei capabile sa amorseze aprinderea amestecului inflamabil existent.

Pentru prevenirea defectiunilor la instalatia electrica de inalta tensiune se va impune verificarea periodica a starii izolatorilor, liniilor de alimentare cu curent electric si a intrerupatoarelor.

Deshidratoarele vor fi prevazute cu indicatoare de nivel si semnalizare la scaderea nivelului. Intreruperile in alimentarea cu titei a deshidratoarelor vor fi semnalizate acustic si automat se va intrerupe curentul electric. De asemenea pentru a preveni explozia deshidratoarelor se vor prevedea membrane de explozie montate pe capac, calculate astfel, incat sa se rupa atunci cand presiunea din deshidrator depaseste o anumita limita.

In cazurile de avarie, deshidratoarele se golesc in rezervoare de avarie amplasate in locuri ferite de petrol si avand capacitatea deshidratorului celui mai mare.

Pentru stingerea unor incendii la deshidratoare se va prevedea, pe langa instalatii de stingere obisnuite, o instalatie de stingere cu bioxid de carbon, montata direct pe capacul deshidratorului, pentru interventii la izolatorii de inalta tensiune.

2. Distilarea primata a titeiului

Operatia de distilare primara consta in fractionarea titeiului in fractii componente, dupa intervalul de fierbere: benzina (C₅-180 C), petrol (180-250 C), motorina (250-340 C), pacura, reziduu.

Atat titeiul, cat si fractiile petroliere obtinute sunt lichide inflamabile sau combustibile. Proprietatile fizice legate de pericolul de aprindere al acestor produse a fost aratat la punctul A.

Prezenta in instalatiile de distilare primara a unor cantitati mari de titei si produse petroliere incalzite la temperaturile lor de fierbere constituie un pericol deosebit de incendiu. Astfel, intr-o singura coloana de rectificare se gasesc in orice moment circa 20 t produse petroliere, in cuptorul de incalzire 10 tone, iar in intreaga instalatie de distilare primara se pot afla pana la 80-120 t produse.

Faptul ca toate instalatiile de distilare primara sunt amplasate in aer liber micsoreaza intrucatva urmarile incendiilor si permite in majoritatea cazurilor localizarea acestora.

In instalatiile de distilare primara, titeiul este incalzit pana la temperaturi de 320-370 C, temperaturi ce depasesc cu mult temperaturile de inflamabilitate si chiar cele de autoaprindere ale unor fractii petroliere. Astfel, temperatura de autoaprindere a motorinei este cuprinsa intre 300 si 330 C, iar a pacurii intre 270 si 320 C.

Cele mai frecvente incendii in instalatiile de distilare primara au loc la cuptorul tubular de preincalzire a titeiului. Aceasta se explica prin faptul ca in tevile cuptorului titeiul se gaeste la temperaturi ridicate. Orice scurgere de titei in interiorul cuptorului, direct in zona focarului, provoaca o aprindere intensa, care poate conduce la deformarea tevilor si chiar la deteriorarea constructiei cuptorului.

Scurgeri de titei in zona focarului se datoresc in cele mai multe cazuri deteriorii tevilor care formeaza serpentina cuptorului. Temperaturile ridicate din interiorul cuptorului (900-1000 C in zona de radiatie si 550-600 C in zona de convectie), actiunea oxidanta a gazelor arse, precum si actiunea coroziva a titeiului din tevi micsoreaza rezistenta mecanica a acestora si provoaca uzura lor. In plus, tensiunile termice, care apar in materialul tevilor datorit a incalzirii neuniforme a tevilor in diferite zone ale cuptorului, provoaca slabirea materialului.

Coroziunea metalului in interiorul tevilor se datoreste prezentei in titeiul supus incalzirii unor impuritati chimice daunatoare: compusi cu sulf, cloruri metalice. Sulfurile organice se descompun la temperaturi ridicate cu formare de hidrogen sulfurat (H₂S), care ataca fierul trecand in sulfura de fier (FeS si FeS­­₂). Clorurile metalice: clorura de sodiu (NaCl), clorura de magneziu (MgCl₂), clorura de calciu (CaCl₂) se disociaza in prezenta umiditatii continute in titei formand acid clorhidric-produs extrem de coroziv.

In special la capetele tevilor pe o portiune de circa 1 m de coturile de intoarcere, coroziunea este foarte puternica. In aceasta zona au loc cele mai multe spargeri ale tevilor. Explicatia consta in faptul ca aici, din cauza curentilor turbionari, oxizii metalici care protejeaza suprafata metalului sunt indepartati, astfel incat procesul de coroziune chimica are loc nestingherit.

Uzura interioara a tevilor cuptorului se datoreste, in afara coroziunii chimice, si eroziunii suprafetei interne, ca urmare a vitezelor mari. Aceasta este mai intensa in zonele de schimbare a directiei de curgere, deci tot catre capetele tevilor. Actiunea comuna a coroziunii chimice si eroziunii duce la micsorarea grosimii peretilor langa coturile de intoarcere si in final la ruperea acestora.

In exterior, tevile sunt supuse actiunii oxidante a gazelor arse. Aceasta este cu atat mai puternica cu cat temperatura gazelor arse este mai mare, ca urmare a nerespectarii regimului normal de incalzire. Functionarea cu exces mare mare de aer sau combustibil si o cantitate mica de abur de pulverizare in cazul arderii combustibililor lor lichizi contribuie de asemenea la uzura externa a tevilor.

Deformarea tevilor cuptorului poate fi provocata si de o ardere intensa in zona focarului in cazul patrunderii in cuptor odata cu gazele combustibile a unei cantitati mari de hidrocarburi lichide. Aceasta e poate intampla mai ales in timpul iernii cand hidrocarburile volatile din gaze condenseaza pe conducte din cauza temperaturile scazute.

In interiorul cuptorului se pot produce incendii in camera coturilor de intoarcere datorita strangerii neetanse a dopurilor, aruncarii dopurilor sau deteriorarii imbinarii dintre teava si cotul de intoarece.

La strangerea neetansa a dopului, ca urmare a unei curatiri insuficiente a suprafetei de particulele de cocs, jetul fierbinte de titei, care iese prin neetanseitati, se aprinde imediat in contact cu aerul, daca temperatura lui este superioara temperaturii de autoaprindere. Aceasta avarie nu are urmari prea grave, intrucat incendiul este localizat si poate fi stins cu ajutorul unui furtun indreptat spre locul scurgerii. In plus, neetanseitatea se inchide de la sine dupa un anumit timp din cauza cocsificarii titeiului.

Avariile care au loc prin aruncarea dopurilor datorita ruperii filetului sau ruperii imbinarii dintre teava si cotul de intoarcere, ca urmare a unei mandrinari necorespunzatoare, sunt deosebit de grave. In acest caz jetul de titei este aruncat in afara, aprinzandu-se in contact cu aerul sau formand, prin evaporare intensa o cantitate mare de vapori, care se aprind de la arzatoarele cuptorului sau de la alte surse de aprindere.

Pentru a preintampina incendiile si exploziile la cuptoare se iau o serie de masuri atat in proiectoare cat si in exploatarea lor.

1) In primul rand scheletul de rezistenta al cuptorului se protejeaza cu caramida refractara impotriva deformatiilor termice. La inzidirea cuptorului se prevad rosturi de dilatatie pentru a evita deformari datorita incalzirii neuniforme. Pe peretii laterali ai camerei de radiatie se monteaza supape de siguranta pentru a proteja constructia cuptorului de distrugere in cazul unei explozii in spatiul focarului.

2) Pe conductele de gaze combustibile, imediat dupa cuptor, se monteaza separatoare de produse lichide, cu indicarea nivelului acestora, pentru a preintampina patrunderea lichidului in spatiul de ardere.

3) In vederea reducerii coroziunii chimice din interiorul tevilor cuptorului, titeiul trebuie supus purificarii spre a indeparta impuritatile de sulf si sare, ceea ce se realizeaza in instalatiile de desalinare electrica si desulfurare. In timpul exploatarii se controleaza periodic starea tevilor. Cele care prezinta deformatii sau micsorari ale grosimii tevilor se inlocuiesc.

4)Tevile si coturile de intoarcere se confectioneaza din materiale rezistente la temperaturi inalte si coroziune. Strangerea suruburilor pentru etansarea dopurilor se face numai dupa scaderea presiunii in cuptor pana la cea atmosferica.

5) Pentru a micsora coroziunea exterioara a tevilor, se controleaza automat regimul termic al cuptorului (temperatura in focar, la prag, in canalul de fum). Alimentarea cu combustibil a injectoarelor se regleaza cu ajutorul regulatoarelor de temperatura, care mentin temperatura titeiului la iesirea din cuptor. Arderea corecta a combustibilului si excesul de aer se controleaza prin analizarea gazelor de ardere.

6) In cazuri de avarie se opresc imediat arzatoarele de combustibil si se introduce cu abur in spatiul cuptorului. Se opresc pompele de alimentare cu titei si se deschid ventilele de golire rapida a titeiului din tevile cuptorului. Pentru a usura golirea titeiului din tevi se utilizeaza un sistem de conducte cu abur legate in conducta de alimentare si iesire a titeiului din cuptor si cateodata in cateva puncte intermediare ale serpentinei.

7) Pentru stingerea incendiilor la cuptoare se foloseste abur. In acest scop fiecare cuptor se prevede cu o instalatie fixa de stingere cu abur. Aceasta se introduce in camera focarului, in zona de convectie, in canalul de fun si in camere coturilor de intoarcere. Aburul, la cutiile coturilor de intoarcere si in diferite zone ale cuptorului, este adus pe ramificatii prevazute cu ventil situat la distanta si conducte de purjare. Intreg sistemul de conducte de abur pentru stingere se vopseste intr-o anumita culoare pentru a se deosebit de celelalte conducte din instalatie.

Incendii frecvente pot apare si la coloanele de fractionare. Procesul de fractionare implica existenta in interiorul coloanei a fazei de vapori in echilibru cu faza lichida, incalzita la temperatura de fierbere. Aparitia unei neetanseitati in coloana duce la iesirea produsului sub forma de jet de lichid sau de vapori, cand coloana lucreaza peste presiunea atmosferica. La coloanele de vid, in cazul unei neetanseitati, are loc patrunderea aerului in coloana si formarea, in anumite conditii, de amestecuri explozive. Numarul mare de imbinari sudate cu flanse favorizeaza aparitia neetanseitatii in coloana sau in conductele de legatura.

Temperatura variaza de-a lungul coloanelor de fractionare, fiind mai ridicata in partea inferioara si mai coborata la varf. In cazul coloanelor de fractionare a titeiului sau a pacurii sub vid, temperatura la baza coloanei este superioara temperaturii de autoaprindere a produsului de fund (pacura sau reziduu de vid). In acest caz, la formarea unei neetanseitati sau deteriorari in partea inferioara a coloanei, jetul fierbinte de lichid sau vapori se autoaprinde in contact cu aerul.

Formarea neetanseitatilor se datoreste in cele mai multe cazuri actiunii corozive a titeiului sau presiunilor ridicate. Coroziunea este provocata de prezenta impuritatilor cu sulf si a sarii din titei, chiar daca acesta a fost supus operatiei de desalinare electrica. Portiunile din coloane supuse cel mai mult coroziunii sunt cele din spatiul de vapori sau de la contactul dintre vapori si lichid. Cresterea brusca a presiunii, chiar in coloane ce functioneaza la o presiune putin superioara presiunii atmosferice, poate fi provocata de introducerea in coloana incalzita, odata cu aburul de stripare, a unei cantitati mari de apa, din conducta, provenita din condensarea aburului. Din practica exploatarii instalatiilor de distilare primara a titeiului, se cunosc cazuri de explozii grave insotite de incendii, tocmai din aceasta cauza.

Neetanseitatile aparute in corpul coloanei nu pot fi observate imediat din cauza izolatiei termice si a tablei de protectie a izolatiei.

In scopul protejarii de distrugere a coloanelor, in cazul cresterii presiunii, se prevad supape de siguranta in partea superioara si in zona de alimentare. Inainte de introducerea aburului in coloana, se evacueaza condensatul din conducta de abur.

In cazul opririlor pentru reparatii, se desfac toate legaturile si se monteaza flanse oarbe. Dupa spalare cu apa fierbinte, se sufla cu abur pana la indepartarea totala a urmelor de titei. Daca in coloana se presupune prezenta unor depuneri de sulfura de fier, curatirea se face prin umezirea permanenta a suprafetei cu apa. Dupa curatirea sulfurilor, acestea se indeparteaza din instalatie, strangandu-se intr-un vas metalic.

Inainte de pornire, coloanele se sufla cu abur pana la indepartarea completa a aerului (aburul evacuat sa contina minimum 0, 5% oxigen.

Pentru stingerea incendiilor, coloanele se prevad cu instalatii fixe de stingere cu abur, cu racorduri de furtun in dreptul fiecarui platforme.

Mai putin periculoase sunt condensatoarele si racitoarele de tip scufundat, deoarece, in cazuri de scurgere, produsul petrolier trece in apa. La condensatoarele tubulare de benzina, pericolul se datoreste intreruperii alimentarii cu apa. In acest caz, vaporii de benzina ies necondensati in atmosfera putand forma amestecuri explozive. Pentru inlaturarea pericolului se prevad dispozitive de alarma la scadarea presiunii apei.

Pentru stingerea incendiilor la grupurile de schimbatoare de caldura se prevede o conducta de abur cu actionarea ventilului de la distanta.

3. Cracarea termica si catalitica

in instalatiile de cracare termica si catalitica, pacurile si motorinele primare sunt descompuse termic in hidrocarburi mai usoare, prin incalzire la temperaturi de 470-500 C. Presiunile de lucru sunt de 30-50 at, in cazul cracarii catalitice.

Pericolul de incendiu in aceste instalatii este sporit fata de instalatiile de distilare primara, datorita temperaturilor si presiunilorde lucru ridicate. Majoritatea incendiilor se datoresc scaparilor de produse ca urmare a neetanseitatii echipamentelor si conductelor.

In general cauzele neetanseitatilor sunt: garnituri, ventile, sticle de nivel defecte; coroziuni datorita compusilor de sulf din materia prima; depasirea presiunii de regim. Scurgerile de la pompele calde pot constitui cauze ale unor incendii, prin autoapriderea produsului fierbinte in contact cu aerul.

Scaparile de produse fierbinti pot avea loc frecvent si la coturile de intoarecere ale serpentinei cuptorului de incalzire, ca urmare a unor incalziri si raciri repetate. De aceea, in timpul reviziilor trebuie acordata toata atentia verificarii si inlocuirii la timp a celor ce nu prezinta siguranta.

Daca neetanseitatile apar in timpul exploatarii, se injecteaza abur in locul respectiv, realizandu-se astfel o cocsare a fisurii. Aceasta metoda se poate folosi cu succes la instalatiile prin care circula produse grele. In cazul scaparilor de produse usoare la etansarile pompelor, se vor strange suruburile de la presetupe, avand grija insa ca garniturile sa nu frece puternic de axul pompei, intrucat in acest caz se pot produce incalziri locale, cu pericol de incendiu.

Formarea cocsului in tevi depinde de regimul termic si de viteza de circulatie a produsului. Datorita temperaturilor ridicate, straturile de produs din imediata vecinatate a peretelui tevii sufera o descompunere termica, formandu-se cocs-un produs solid poros. Cu cat temperatura este mai ridicata, cu atat depunerea cocsului este mai intensa. Viteza de circulatie a produsului influenteaza de asemenea depunerea cocsului. Este stiut ca viteza de circulatie a particulelor de lichid nu este constanta pe toata sectiunea tevii, variind dupa o curba parabolica, cu varful in centrul tevii. Particulele de langa perete se deplaseaza mult mai incet decat cele in centrul tevii din cauza frecarii. Grosimea stratului de lichid periferic este functie de starea suprafetei interioare a tevilor si de viteza medie de curgere. Cu cat suprafata este mai rugoasa si viteza de curgere mai mica, ca atat grosimea stratului periferic creste. In acest strat, aproape imobil, au loc supraincalziri locale, care duc la formarea cocsului.

In instalatiile de cracare termica si catalitica se produc fractii C₃ si C₄ in proportii mari. Pericolul de incendiu legat de prezenta acestor gaze lichefiate a fost aratat la cap VI. Scaparile de gaze lichefiate pot fi detectate dupa ceata alba ce se formeaza ca urmare a condensarii umiditatii din aer pe particulele de hidrocarburi neevaporizate si dupa stratul de zapada ce se produce in locul unei neetanseitati, ca urmare a detentei gazului.

4. Reformarea catalitica

acest procedeu se foloseste pentru a obtine benzine cu cifra octanica ridicata din benzine de distilatie primara din reactii de izomerizare si aromatizare, pe catalizatori de platina, in prezenta hidrogenului. Presiunile de lucru sunt cuprinse intre 35 si 45 at, iar ratia de recirculare a gazelor bogate in hidrogen de 8-10 moli H₂/mol materie prima.

In instalatiile recente se folosesc catalizatori bimetalici, care permit scaderea presiunii la 5-10 at si reducerea radiatiei de recirculare a gazelor bogate in hidrogen pana la 2, 5-3 moli H_­2/mol materie prima.

Ca si in cazul cracarii termice, pericolul de incendiu este legat in special de scaparile de gaze si scugerile de produs. In instalatiile recente se folosesc catalizatori bimetalici, care permit scaderea presiunii la 5-10 at si reducerea ratiei de recirculare a gazelor bogate in hidrogen pana la 2, 5-3 moli H₂/mol materie prima. Functionarea la presiuni joase micsoreaza mult pericolul scaparilor de produse.

In exploatarea instalatiilor de reformare catalitica are loc o crestere lenta si progresiva a presiunii in reactoare, ca urmare a depunerii de cocs pe catalizator. Cresterea rapida a presiunii, indeosebi in primul reactor, se datoreste depunerilor de particule antrenate. Acest fenomen este intalnit mai frecvent la reactoarele cu flux radial si se datoreste migrarii catalizatorului.

O cauza de scapari de produs este coroziunea clorhidrica si depunerile de clorura de amoniu ce obtureaza conductele si elementele de inchidere. Aceste incoveniente pot fi evitate daca se mentine sub 0, 1 ppm continutul de azot in materia prima si se lucreaza cu materie prima uscata. In timpul regenerarilor catalizatorului, cand prezenta apei nu poate fi evitata, se practica adaugarea de amine, atat pentru a forma pelicule protectoare, cat si pentru neutralizare.

Instalatiile de reformare catalitica cuprind de regula si o separare a aromatelor: benzen, toluen, o-, m-, si p-lixen, operatie ce se realizeaza prin distilare si cristalizare fractionata. Toate aceste hidrocarburi aromatice sunt lichide usor inflamabile, avand temperatura de inflamabilitate cuprinsa intre -11 C la benzen si 27-32 C la xileni. Benzenul congeleaza la temperatura 4, 5 C, astfel incat rezervoarele de benzen se prevad cu serpentine de incalzire pe timpul iernii. Trebuie avut grija, ca temperatura sa nu creasca peste o anumita limita, intrucat benzenul volatil (temperatura de fierbere 80, 4 C) si prin incalzire degaja vapori inflamabili ce pot forma amestecuri explozive. Mentinerea unei temperaturi constate se realizeaza prin montarea de ventile regulatoare pe conducta de abur, actionate de temperatura din rezervor.

5. Rafinarea selectiva a uleiurilor

In vederea imbunatatirii proprietatilor de ungere a uleiurilor, acestea sunt supuse unei rafinarii selective. In acest mod, se indeparteaza din uleiuri compusi nedoriti cum sunt: compusii asfaltosi si compusi nestabili din punct de vedere termic. Drept solvent selectiv se utilizeaza furforul.

Procesul tehnologic de rafinare selectiva cuprinde urmatoarele faze: extractie; regenerarea solventului din solutia de rafinat; regenerarea solventului din solutia de extract; regenerarea solventului din solutia apoasa.

Pericolul de incendiu din instalatiile de rafinare selectiva datoareste prezentei unor cantitati mari de ulei si furfol - produse combustibile si inflamabile la temperaturi de 230-250 C.

Furfolul la temperatura obisnuita la un lichid incolor, insolubil in apa, usor solubil in benzen, alcool sau eter. Este volatil si foarte nestabil. Depozitat in vase inchise se descompune treptat. Are temperatura de inflamabilitate de 60 C si se autoaprinde la 315 C. Vaporii de furfurol formeaza amestecuri explozive cu aerul in limite foarte restranse (1, 84 pana la 3, 4% vol. ). Densitatea vaporilor in raport cu aerul fiind de 3, 3 acestia se acumuleaza in partile inferioare. Uleiurile minerale sunt lichide combustibile vascoase, avand temperatura de inflamabilitate cuprinsa intre 142 si 250 C, iar cea de autoaprindere intre 260 si 400 C. Amestecurile de ulei cu furfurolul se inflameaza la temperaturi inferioare celor ale uleiurilor.

O supraveghere atenta trebuie acordata in special cuptoarelor pentru incalzirea solutiei de rafinat (ulei si furfurol) si de extract parafina si furfurol). In acest scop se vor verifica periodic tevile cuptorului. Scurgerea unor cantitati mari de produs continand furfurol in spatiul de ardere al cuptorului poate provoca explozia acestuia. De obicei spargerea unei tevi in zona de radiatie a cuptorului poate fi observata vizual prin gurile de observatie. In schimb spargerea unei tevi in convectie nu poate fi detectata usor. Un indiciu il poate constitui aparitia flacarilor in cosul de fum.

In timpul functionarii cuptoarelor nu este permisa deschiderea usilor de la camerele coturilor de intoarece; inaintea aprinderii arzatoarelor, camera de ardere se va sufla cu abur timp de cel putin 5 min pentru a indeparta eventualele gaze ce se acumuleaza in spatiul focarului prin neetanseitati la conductele de gaze ale arzatoarelor.

Inainte de deschiderea coloanelor de distilare pentru verificari sau reparatii, acestea trebuie suflate cu abur timp de cateva ore, pentru indepartarea vaporilor de produse petroliere si furfol. Se va evita introducerea condensului in coloana incalzita.

Scurgerile de furfurol se vor evita prin asigurarea unei perfecte etanseitati a pompelor.

Furfurolul este un toxic al sistemului nervos. Vaporii de furfurol irita mucoasele. In concentratii de peste 3 mg/l produce iritarea cailor respiratorii.

6. Deparafinarea uleiurilor si desuleirea parafinei

Pentru coborarea punctului de congelare uleiurile sunt supuse unui proces de extragere a hidrocarburilor parafinice cu punct de congelare ridicat. Aceasta se realizeaza prin tratare cu amestec de solventi: metil-etil-cetona (MEC), benzen si toluen, dupa care urmeaza o racire treptata cristalizaore.

Materia prima supusa deparafinarii ete rafinatul rezultat de la solventarea cu furfunol. Procesul tehnologic se continua in instalatia de desuluiere, unde se separa ultimele cantitati de ulei de parafina. Acesta se realizeaza printr-o solventare mai adanca, folosind aceeasi solventi.

Pericolul de incendiu si explozie in instalatiile de deparafinare a uleiurilor si desluierea parafinei se datoreste in special folosirii unor solventi foarte volatili si inflamabili (tabelul 9).

Tabelul 9

Caracteristicile fizice ale unor solventi

Cerinta de baza care se impune in aceste instalatii este asigurarea unei etanseitati perfecte. Orice scurgeri de solventi se vor inlatura imediat pentru a evita acumularile de vapori inflamabili.

Locurile unde se produc neetanseitati sunt mai ales presgarniturile elementelor in miscare la: ventile, pompe, filtre rotative. Tamburul filtrului avand o greutate de circa 20 t creaza o presiune mare pe lagar, ceea ce duce de asemenea la producerea de neetanseitati.

Pentru inlaturarea acestora, este necesar sa se foloseasca garnituri corespunzatoare locului respectiv si caracteristicilor produsului. Trebuie avut in vedere ca garniturile de cauciuc sunt degradate cu usurinta de solventi.

La filtrele rotative care lucreaza sub vid exista posibilitatea patrunderii aerului din exterior, ca urmare a deterioarii garniturilor, si formarii de amestecuri explozive cu vaporii de solventi. Pentru evitarea unor asemenea situatii ete necesar ca in carcasa filtrelor sa se mentina in permanenta o "perna" de gaz inert (azot sau bioxid de carbon).

Avand in vedere ca majoritatea utilajelor (pompe, filtre, cristalizatoare, compresoare) se gasesc in incaperi inchise, acestea vor fi ventilate pentru a impiedica formarea concentratilor periculoase.

In unele vase si rezervoare se poate produce spumarea uleiurilor, in care caz produsul debordeaza si se imprastie in jur, creand pericolul aprinderii lui. Pentru evitarea acestui fenomen se va controla permanent starea produsului din rezervoare: viscozitatea, temperatura, presiunea de vapori si mai ales prezenta apei in uleiuri.

Pentru stingerea incendiilor in instalatia de deparafinare si desluiere se foloseste aburul.

7. Bitumul

Se obtine prin oxidarea la cald a reziduurilor de petrol.

Bitumul este o substanta solida, combustibila, de culoare neagra lucitoare, cu miros caracteristic. Se inmoaie la temperaturi cuprinse intre 40 si 100 C. Pericolul de aprindere al bitumului depinde de calitatea materiei prime si de regimul tehnologic utilizat. Temperatura de aprindere este cuprinsa intre 285 si 349 C, iar cea de autoaprindere intre 368 si 397 C. Arde mocnit la 195 C.

Bitumul aplicat pe vata de zgura are tendinta spre autoaprindere. Tendinta este maxima la raporturi bitum/zgura de 1:2, dar la raporturi mai mici de 1:20 se pot initia autoaprinderi.

In instalatiile de fabricare a bitumului, pericolul principal il constituie cazanele in care are loc incalzirea reziduului. La o crestere necontrolata a temperaturii poate avea loc autoaprinderea bitumului incalzit. De asemenea, scurgerile de produs fierbinte la incarcarea in butoaie sau la neetanseitati ale conductelor pot conduce la aprinderea acestuia.

C. Depozitarea produselor petroliere

1. Depozitarea produselor lichide inflamabile

a. Pericolul de incendiu. Posi bilitatea formarii amestecurilor explozive in rezervoarele de produse petroliere este determinata de existenta in interiorul rezervorului a unui spatiu de vapori de produs si aer la suprafata lichidului. Concentratia vaporilor in spatiu de deasupra lichidului este in functie de temperatura initiala de fierbere a produsului si de conditiile climatice.

La cresterea temperaturii in rezervor se produce o crestere a presiunii in spatiul de vapori, ca urmare a vaporizarii unei cantitati suplimentare de produs. In conditii egale de temperatura, presiunea in spatiul de vapori si deci concentratia vaporilor este mai mare in cazul depozitarii unor produse cu punct de fierbere scazut. Din aceasta cauza produse petroliere volatile, cum sunt: pentan, hexan, heptan, izo-octan se depoziteaza in rezervoare la o oarecare suprapresiune (peste 200 mm H₂O), in timp ce produsele greu volatile, ca petrolul lampant, motorina si uleiurile pot fi depozitate in rezervoare avand comunicatie libera cu atmosfera.

Variatiile de temperatura ale aerului inconjurator in cursul unei zile produc variatii ale temperaturii si presiunii amestecului de vapori si aer din spatiul gazos al rezervorului. Ziua, datorita rezervorului si a produsului, cantitatea de vapori si deci presiunea in spatiul gazos creste si o parte din vapori si aer se evacueaza in atmosfera. In timpul noptii, se observa fenomenul invers, temperatura aerului exterior si a produsului scade, o parte din vapori se condenseaza, presiunea in rezervor descreste, iar aerul din exterior intra in rezervor. Acest proces de schimb material intre spatiul gazos din interiorul rezervorului si atmosfera, datorita variatiilor de temperatura din timpul unei zile se numeste "respiratia mica" a rezervorului.

In timpul incarcarii unui rezervor, aerul din interior saturat cu vapori de produs petrolier este evacuat in atmosfera. La golirea rezervorului patrunde aer din exterior. Si in acest caz are loc o respiratie, care, fiind de volum mai mare decat prima, poarta numele de "respiratia mare" a rezervorului.

In timpul "respiratiei" rezervoarelor se pot forma amestecuri inflamabile in interiorul rezervoarelor si in exteriorul lor, ca urmare a evacuarii vaporilor de produs in aer.

Desi presiunea din rezervor ar trebui sa fie egala cu presiunea de vapori a produsului la temperatura respectiva, s-a constatat ca vaporii de hidrocarburi din rezervoare nu sunt saturati decat la suprafata lichidului si ca, in practica, presiunea in rezervor nu este decat aproximativ jumatate din presiunea de vapori a produsului. Acest fenomen se explica prin faptul ca vaporii saturati de la suprafata lichidului, datorita densitatii mari, difuzeaza foarte incet in masa de vapori impiedicand evaporarea. Incalzirea datorita razelor solare, in special langa mantaua rezervorului, creeaza curenti de convectie, care antreneaza vaporii saturati de la suprafata lichidului favorizand evaporarea. Astfel, se explica de ce unui rezervor de benzina ii sunt necesare 48 h si chiar mai mult pentru a se satura spatiul de vapori pe vreme intunecata, in timp ce saturarea este atinsa in cateva ore pe vreme insorita.

Incetinirea vitezei de evaporare in rezervoare mareste pericolul de aprindere intrucat favorizeaza formarea amestecurilor inflamabile de vapori si aer. Intr-un rezervor cu benzina, daca spatiul de deasupra lichidului este saturat cu vapori, aprinderea de la o scanteie de origine electrostatica este neprobabila vara, intrucat aceasta scanteie s-ar produce intr-o zona in care concentratia vaporilor de benzina este mai mare decat limita superioara de inflamabilitate a amestecului vapori - aer. Pericolul nu apare decat iarna, la temperaturi sub -15 C, cand concentratia vaporilor de benzina se afla in limitele de explozie, Ori, datorita faptului ca spatiul de vapori intr-un rezervor de benzina nu este saturat in partea superioara, aprinderea se poate produce chiar si vara, amestecul situindu-se in limitele de inflamabilitate.

Un pericol important la depozitarea produselor petroliere il constituie debordarea lichidului prin fierbere. In cazul in care produsul este format din componenti cu diferenta mare intre punctele de fierbere, ca de exemplu in cazul motorinei, in timpul incendiului fractiunile usoare se evapora, in timp ce fractiunile grele incalzite coboara la fundul rezervorului. Rezulta asa numita "unda de caldura" care poate atinge temperaturi de 150-260 C. Viteza ei este diferita dupa natura produsului. Deci exista un strat de apa la fundul rezervorului, unda de caldura provoaca vaporizarea lui. Vaporii formati ocupand un volum mare (1 l apa formeaza 1700 l vapori) are loc de cele mai multe ori debordarea produsului prin fierbere, ceea ce conduce la intensificarea focului si raspandirea lui.

Inaintarea undei de caldura putand fi urmarita, se poate determina viteza ei si deci se poate prevedea momentul in care va avea loc debordarea produsului, putandu-se lua astfel masurile de securitate cu ar fi: evacuarea apei, coborarea nivelului produsului in rezervor, executarea de diguri, evacuarea muncitorilor etc.

Un pericol insemnat in parcurile de rezervoare din rafinarii il constituie rezervorul in care se colecteaza scurgerile de diferite produse din instalatii si de spalarea rezervoarelor denumit "rezervor de slop". Aceasta poate sa contina in afara de apa, reziduuri petroliere, parafina si cantitati de hidrocarburi usoare care maresc pericolul de incendiu. Astfel la o rafinarie din Rotterdam (Olanda) un incendiu de mari proportii a izbucnit la un rezervor de slop de 1500 m³. Serpentina de incalzire a rezervorului a incalzit stratul de apa de la fundul rezervorului. Dupa ce presiunea de vapori a apei a putut invinge stratul hidrostatic de hidrocarburi, s-a produs o debordare a produsului care s-a aprins de la o sursa oarecare.

b. Surse de aprindere. Cauzele principale de aprindere a amestecurilor de vapori-are din rezervoare sunt: sarcini electrostatice; descarcari atmosferice; producerea accidentala de scantei electrice; formarea sulfurii de fier. Se vor examina pe rand aceste cauze, aratandu-se masurile de inlaturare a lor.

c. Sarcini electrostatice. Acestea sunt inevitabile la miscarea lichidului cu conductivitate scazuta, cum sunt produsele petroliere. Sarcinile si diferentele de potential produse sunt insa inofensive, cat timp lichidele se afla in recipiente metalice legate la pamant si lipsite de gaze. Zonele de lichid incarcate electrostatic se descarca prin lichid sau prin suprafata acestuia, cu atat mai repede, cu cat conductivitatea lor este mai mare si cu cat distanta fata de partile metalice legate la pamant este mai mica.

In cursul operatiilor de pompare si transvazare a lichidelor, sarcinile electrostatice pozitive tind sa se acumuleze in conducte, iar sarcinile negative transportate de lichidul in miscare tind sa se acumuleze in rezervor. Cu cat vitezele de curgere sunt mai mari, cu atat cresc posibilitatile de acumulare a sarcinilor. In general, la curgerea lichidelor inflamabile, vitezele ce depaseste 1 m/s trebuie considerate periculoase.

La umplerea unui rezervor cu lichide incarcate electrostatic, purtatorii de sarcini electrice se aduna la suprafata lichidului. Daca rezervorul este legat la pamant, potentialul scade de la mijlocul rezervorului catre peretele acestuia. In cazul existentei, in rezervoare a unor obiecte straine care plutesc pe suprafata lichidului, acestea joaca rolul de condensatoare, care acumuleaza pe suprafata lor sarcinile electrostatice. La contactul cu un conductor se produce o descarcare electrica cu formare de scantei. De aceea, este o greseala de a se introduce in rezervor rigle de masurat nivelul, tevi suplimentare sau recipienti de metal pentru luat probe in timpul sau imediat dupa o operatie de umplere.

Pentru micsorarea pericolului de aprindere, fenomenul de incarcare electrostatica trebuie redus la minimum chiar la locul de formare al acestuia. Astfel se va evita scurgerea turbulenta a lichidelor in sectiunile inguste ale conductei. Turbulenta creste odata cu viteza de curgere si depinde mult de geometria curgerii.

O importanta deosebita trebuie acordata orificiilor de iesire. La sistemele la care lichidul iese turbionar din orificiu, stropeste sau formeaza ceata, are loc o separare intensa a sarcinilor electrostatice in interiorul lichidului, ceea ce poate constitui un pericol. Chiar si in cazul lichidelor cu punct de inflamabilitate pete 55 C, cum este cazul carburantilor Diesel, aparitia sarcinilor electrostatice datorita stropirii si dispersarii acestor lichide poate duce la aprinderi.

d. Descarcari atmosferice. Acestea constituie o alta cauza de incendii la depozitarea produselor petroliere. Rezervoarele sunt in mod special predispuse de a fi lovite de trasnet datorita formei lor rotunjite, suprafetei exterioare mari si faptului ca ies in relief fata de solul inconjurator. La contactul direct al trasnetului, curentul de descarcare, ajungand pana la 80000 A, produce incalzirea partilro metalice ale rezervorului pana la topire, ceea ce provoaca aprinderea amestecului de vapori-aer din interior.

Protectia rezervoarelor impotriva descarcarilor atmosferice se realizeaza cu instalatii de paratrasnet. Trebuie avut in vedere ca deasupra rezervoarelor de capacitate mare 5000-10000 m³, in timpul umplerii lor, se pot forma amestecuri explozive de vapori-aer la o inaltime de 3-5 m. De aceea, dispozitivul de protectie trebuie astfel executat, incat canalul trasnetului sa vina in contact cu instalatia de paratrasnet in afara sferei concentratiilor explozive.

Producerea de scantei electrice constituie o sursa de aprindere a numeroaselor incendii. Aceste surse pot fi clasificate in doua grupe. Prima grupa se refera la incendii provocate de supraincarcarea conductorilor, prin formarea de scantei la instalatii prost montate sau datorita unor neglijente. In a doua grupa mai importanta figureaza incendii provocate de scurt-circuite sau legaturi la pamant cu defecte de izolatie.

Formarea sulfurii de fier constituie de asemenea o sursa de inflamare si un numar apreciabil de explozii la rezervoare a putut fi atribuit cu certitudine acestei cauze. Sulfura de fier (SFe) rezulta in urma actiunii hidrogenului sulfurat asupra fierului. Ea se prezinta sub forma unui praf de culoare neagra sau bruna. Expusa la aer, sulfura de fier se oxideaza spontan. Aceasta oxidare degaja suficienta caldura pentru a inflama sulfura de fier, care este adusa in stare de incandescenta. Datorita acestei proprietati de a se aprinde in aer sulfura de fier a fost denumita sulfura piroforica.

Procesul formarii sulfurii de fier este urmatorul: titeiusi materiile brute contin in diferite procente hidrogen sulfurat, care ataca tabla rezervoarelor si da sulfura de fier. Formarea sulfurii de fier in rezervoarele de produse finite este legata de prezenta apei. Exista in apa o bacterie anaeroba, care are proprietatea de a reduce sulfatii (prezenti in apa sau in noroiul de la fundul rezervorului) dand nastere la hidrogen sulfurat. Actiunea acestei bacterii este cu atat mai importanta, cu cat temperatura este mai ridicata. Multa vreme s-a crezut ca bacteriile reducatoare de sulfati nu se gasesc decat in apa de mare. In prezent se stie ca ele exista si in apa dulce.

Sulfura de fier se formeaza atat pe tablele udate de lichid cat si pe cele neudate. Depozite importante de sulfura de fier se gasesc intotdeauna pe partile care nu sunt atinse niciodata de hidrocarburi, adica tabla capacului, partea superioara a mantalei rezervorului si pe piesele scheletului ce sustine capacul.

Pentru indepartarea formarii sulfurii de fier se va elimina pe cat posibil apa din produs. Cum aceasta nu este posibil intotdeauna, se va controla ca apa care se evacueaza de la fundul rezervorului sa nu contina sulfuri si hidrogen sulfurat. Noroaiele acumulate la fundul rezervoarelor, care contin apa, sulfuri si bacterii reducatoare trebuie evacuate periodic (de ex., la fiecare 2-3 ani).

In exploatarea curenta, pericolul inflamarii vaporilor de hidrocarburi in rezervoare este redus. Dimpotriva, pericolul este considerabil in timpul deschiderii rezervoarelor si aerarii lor. De aceea se va evita aerarea prin ventilatie naturala sau artificiala fara a se umezi suprafata interioara a rezervorului.

e. Masuri de securitate la depozitarea produselor petroliere. Pentru a evita scaparile de produse petroliere si raspandirea lor, care constituie principalul pericol de incendii si explozii, la depozitare se vor lua o serie de masuri:

Cuve de retentie. Rezervoarele izolate sau grupurile de rezervoare se prevad cu cuve de retentie pentru a impiedica revarsarea produsului in cazuri de avarie sau incendiu. Inaltimea digului sau zidului de protectie, precum si spatiul din interiorul indiguirii se calculeaza astfel incat sa incapa in el intreaga capacitate de lichid din rezervoarele grupei respective sau a rezervorului izolat. Oglinda lichidului scurs trebuie sa fie cu 0, 20 m sub inaltimea digului.

In ultima vreme s-au realizat rezervoare avand spatiul colector sub forma unui spatiu inelar format din peretele rezervorului si o manta exterioara din otel. Folosirea acestui sistem prezinta pe langa un cost mai scazut urmatoarele avantaje:

-se poate realiza scurtarea timpului de constructie, deoarece mantaua exterioara se poate realiza simultan cu constructia rezervorului

-necesita mai putin teren care trebuie amenajat special;

-spatiul inelar mai mic atrage dupa sine cantitati mai mici de spuma in caz de incendiu;

-in cazul supraincarcari rezervorului, mantaua poate fi folosita pentru primirea produsului deversat;

-spatiul inelar acoperit, datorita pernei de aer realizeaza o izolatie termica efecienta, care la produsele usor volatile, in cazul rezervoarelor cu capac fix, duce la scaderea pierderilor prin evaporare.

Aceasta constructie prezinta insa dezavantaj ca pentru evitarea unor concentratii periculoase de vapori-aer este necesara prevederea unor dispozitive de aerisire a spatiului inelar.

Stabilizarea titeiului si produselor. Este recomandabil ca, inainte de depozitare, titeiului si benzinele usoare sa fie stabilizate pentru indepartarea gazelor si a produselor foarte volatile (metan, etan, propan si partial butan).

Reducerea spatiului gazos este una din masurile principale impotriva scaparilor de produse datorita celor doua tipuri de "respratii". Aceasta se realizeaza prin urmatoarele metode:

1) Depozitarea indelungata a produselor petroliere numai in rezervoare umplute in intregime.

2) Pastrarea produselor petroliere pe o perna de apa de inaltime variabila. La evacuarea produsului, se introduce apa in rezervor, iar la incarcare se evacueaza apa, astfel incat nivelul superior al produsului petrolier in rezervor ramane constant. Acest procedeu nu a capatat o larga folosire din cauza unor neajunsuri si anume: consum mare de energie, pericol de introducere a apei in produs, pericol de inghetare a apei in timpul iernii etc.

3) Izolarea spatiului gazos al rezervorului de oglinda lichidului, prin acoperirea suprafetei acestuita cu un strat de spuma, care sa nu permita evaporarea produsului petrolier si saturarea spatiului gazos cu vapori. Greutatea consta in producerea unei spume cat mai stabile.

4) Folosirea unor rezervoare de constructie speciala dintre care amintim:

a)Rezervoare "picatura de apa". Forma acestor rezervoare reprezinta o picatura de lichid ce sta pe o suprafata plana sub actiunea fortelor de tensiune superficiala. Ele se folosesc in special pentru produse volatile, in cazul depozitarii indelungate, fiind calculate la presiuni pana la 2 at si vid de 500 mm H₂O. Acest tip de rezervor asigura micsorarea pierderilor "respiratiei mici".

b) Rezervoare cu capac plutitor. Pentru a reduce pierderile de produse volatile in timpul "respiratiei mari si mici" se folosesc rezervoare al caror capac pluteste pe suprafata lichidului depozitat, coborandu-se si ridicandu-se odata cu acesta.

Rezervoarele cu capac plutitor nu au spatiu gazos deasupra lichidului, cu exceptia unui spatiu mic din zona inchizatorului, care fiind insa constant la orice pozitie a capacului nu reprezinta o sursa de pierderi prin "respiratie". Desi mai costisitoare decat rezervoarele obisnuite, diferenta de cost se amortizeaza datorita reducerii pierderilor de produse volatile. Aceste rezervoare sunt foarte utile atunci cand se fac operatii dese de incarcare si descarcare (rezervoare curente), deoarece se reduc pierderile datorita "respiratiei mari".

Rezervoarele cu capac plutitor au neajunsul ca deasupra capacului in spatiul cilindric, se pot acumula vapori de produse petroliere, in cazul unei etansari necorespunzatoare, ceea ce prezinta pericol de incendiu. Un alt neajuns este ca in regiunile cu ninsori abundente, pentru a evita acumularea zapezii trebuie constituit un acoperis exterior, ceea ce scumpeste constructia.

Acest tip de rezervor a capatat o larga raspandire in ultimii ani. El nu se recomanda pentru depozitarea produselor foarte volatile izoctan, benzine de aviatie) din cauza imposibilitatii de a se asigura o inchidere absolut etansa a spatiului inelar.

c) Rezervoarele cu capac "respirator". Capacul acestor rezervoare consta intr-o membrana de otel elastic cu grosime de 2-3 mm. Cand rezervorul este gol, partea de mijloc a capacului, sub propria greutate, coboara si se sprijina pe suporti. La umplerea rezervorului sau la cresterea presiunii, capacul se ridica si volumul rezervorului creste. Variatiile de volum reprezinta 3-5%, ceea ce este pe deplin suficient pentru lichidarea totala a "respiratiei mici" a rezervorului.

d) Rezervoarele gazometrice cu capacul construit sub forma unui clopot. La cresterea presiunii in rezervor clopotul se ridica. Etansarea spatiului inelar dintre peretii clopotului si ai rezervorului se realizeaza cu ajutorul unei inchideri hidraulice. Lichidul de etansare a inchiderii hidraulice este un produs petrolier cu punct de congelare scazut. Pentru a nu permite patruderea diferitelor obiecte si a precipitatiilor atmosferice, el este aparat de o manta exterioara. Pozitia corecta a clopotului se realizeaza cu ajutorul unor dispozitive de ghidare.

Acest tip de rezervor asigura lichidarea totala a "respiratiei mici". El se comporta foarte bine in exploatare si se foloseste in special pentru depozitarea indelungata a produselor petroliere.

Micsorarea amplitudinii variatiilor de temperatura, care se realizeaza prin urmatoarele metode:

1) Vopsirea suprafetei exterioare a rezervorului in culori deschise, ce reflecta razele solare. Eficacitatea acestui mijloc de protectie a rezervorului impotriva incalizirii datorita radiatiilor solare rezulta din datele de mai jos, care reprezinta pierderile anuale de produse volatile, in %, in functie de culoarea vopselei:

vopsea de aluminiu: 0, 83                     rosie : 1, 24

cenusie : 0, 99 neagra: 1, 24

2) Izolarea termica a capacului rezervorului cu materiale izolatoare; sarcina suplimentara pe capac datorita izolarii nu trebuie sa depaseasca 20-23 kgf/m².

3) Ecranarea rezervoarelor prin plantarea in apropierea lor a unor pomi cu frunza deasa sau prin amenajarea unor constructii speciale pentru reflectarea razelor solare.

4) Stropirea capacului rezervorului cu apa pulverizata. In cazul rezervoarelor cu capac plat, prevazute cu o bordura, se realizeaza un strat uniform de apa pe toata suprafata capacului, care reduce pierderile de produs prin evaporare.

f. Depozitarea produselor sub presiune. Prin acest sistem se reduc aproape complet pierderile datorita respiratiei mici si partial cele provenite din "respiratia mare". Presiunea optima se alege in functie de proprietatile fizice ale produsului si de conditiile mediului. In rezervoarele sferice si sferoide presiunea poate atinge valori de 200-300 mm H₂O.

g. Capacitatea vaporilor. Pentru captarea vaporilor de produse petroliere din rezervoare cu capac fix se folosesc rezervoare cu capac "respirator", rezervoare gazometru, baloane sau absorbere. In acest scop se leaga conductele de aerisire de la mai multe rezervoare pentru produse de acelasi fel intr-o retea colectoare. Legarea spatiului gazos al rezervoarelor asigura un schimb reciproc de gaze si o izolare perfecta fata de mediul exterior. Vaporii de produs petrolier trec prin rezervorul ce se descarca, ceea ce permite sa se reduca considerabil pierderile. Pentru cazurile in care nu exista o sincronizare a operatiilor de incarcare si descarcare, ceea ce duce la aparitia unui excedent de vapori sau a unui minus, in reteaua, de gaz se cupleaza un rezervor gazometru. Acest sistem foarte eficient este una din masurile principale pentru reducerea pierderilor de produse volatile datorita ambelor tipuri de "respiratii".

Uneori pentru captarea vaporilor se folosesc rezervoare cu pereti elastici, sub forma unor baloane in care se aduna vaporii de la mai multe rezervoare. Aceste rezevoare-balon au diametru mare cu fund si capac rigid din tabla de 2 mm. Corpul se confectioneaza din tesatura de bumbac impregnata cu o substanta fata de produsele petroliere. La umplerea lor cu vapori de produs petrolier, capacul se ridica de la 2, 00 pana la 4, 50 m. Supape de siguranta mentin in interiorul balonului de 20-300 mm H₂O.

Deseori pentru captarea vaporilor de la rezervoare se folosesc absorbere, al caror principiu de functionare consta in absorbtia vaporilor in absorbantii speciali. Drept absorbanti se pot folosi si petrol lampant, uleiuri etc. In absorbere nu se retine intreaga cantitate de vapori (acesta ar necesita absorbere de dimensiuni mari), dar se micsoreaza scaparilor de produse volatile datorita "respiratiei mici" cu circa 40%. Pentru scurgerea vaporilor produselor petroliere se folosesc si instaltii de adsorbite cu carbune activ.

h. Exploatarea rationala. Pentru a micsora scaparile de vapori si a reduce pericolul de incendiu se pot lua si o serie de masuri organizatorice si anume:

1) Verificarea zilnica a etanseitatii rezervoarelor.

2) Reducerea la minimum a numarului de operatii de incarcare si descarcare, ceea ce micsoreaza pierderile datorita "respiratiei mari".

3) Incarcarea produsului in rezervoare sa se faca pe cat posibil noaptea, la o temperatura cat mai scazuta, iar descarcarea

-ziua.

Echiparea rezervoarelor cu echipamentul necesar unei exploatari lipsite de pericol si anume:

1) Clapeta de retinere pentru a impiedica deversarea produsului din rezervor in cazul deteriorarii conductelor. Mecanismul de actionare a clapetei se monteaza la partea inferioara a rezervorului. Mecanismul de actionare a clapetei se monteaza la partea inferioara a rezervorului.

2) Supapa de respiratie, in cazul rezervoarelor cu capac fix, care asigura automat comunicatia spatiului gazos al rezervorului cu atmosfera la variatiile de presiune datorita temperaturii sau la operatiile de incarcare si golire a rezervorului. Supapa consta dintr-o cutie cu doua clapete: una din clapete se deschide la cresterea presiunii in spatiul gazos si asigura evacuarea gazelor in atmosfera, iar cealalta se deschide in cazul formarii unei depresiuni si permite intrarea aerului in rezervor. Cele doua clapete se deschid la o suprapresiune de 100-200 mm H₂O, respectiv la o depresiune de 50-100 mm H₂O.

Supapele de respiratie se monteaza pe aceeasi conducta cu opritoarele de flacari.

3) Supapa de siguranta hidraulica limiteaza marirea suprapresiunii sau a depresiunii din spatiul gazos al rezervorului, in cazul nefunctionarii supapei de respiratie.

Drept lichid de etansare se foloseste o fractie greu volatila, de obicei ulei mineral cu greutatea specifica 0, 86-0, 88 si temperatura de congelare -20 C. La cresterea presiunii in rezervor, uleiul din spatiul inelar A este impins in spatiul B. Cand uleiul coboara sub marginea crestata a despartiturii, amestecul vapori-aer din rezervor trece sub forma de bule prin stratul de ulei, iesind in atmosfera. In cazul presiunii scazute, fenomenul se petrece invers.

4) Opritorul de flacari serveste la protectia spatiului gazos al rezervorului de patrunderea flacarii prin supapele de respiratie. Opritorul de flacari consta dintr-un corp turnat, avand in interior un pachet de placi metalice, alternand unele ondulate cu altele netede. Placile se confectioneaza dintr-un metal anticoroziv (otel inoxidabil etc. ). Distanta dintre placi este de regula de 1 mm.

Exista si alte tipuri de opritoare de flacari cu planse de sarma cu ochiuri mici denumite site Davy sau cu umplutura de pietris. Cele cu plasa de sarma prezinta dezavantajul unei rezistente mecanice insuficiente, iar cele cu pietris au neajunsul infundarii lor usore, posibilitatilor grele de curatire si uzurii premature a armaturilor.

Principiul de functionare al opritoarelor consta in faptul ca flacara trecand prin sistemul de canale de sectiunea mica este dispersata; suprafata de contact a flacarii marindu-se, creste schimbul de caldura cu peretii canalelor si flacara se stinge.

In cursul exploatarii, opritoarele de flacari se vor controla cel putin odata pe luna, verificandu-se starea de curatenie a pachetelor cu placi metalice si asezarea corect a a placilor. Pachetele imbicsite cu praf se curata, iar placile defecte se inlocuiesc.

2. Depozitarea gazelor lichefiate

In functie de natura gazului, depozitarea gazelor lichefiate se face sub presiunea atmosferica si la temperaturi scazute.

Anumite gaze cum sunt: etanul, etilena, gazul natural, metanul nu pot fi depozitate in stare lichefiata la temperatura ambianta, intrucat temperatura critica a acestor gaze este inferioara temperaturii ambiante. Ele nu se pot depozita decat la temperaturi scazute si la presiuni care pot varia de la presiunea atmosferica pana la presiunea corespunzatoare temperaturii admisibile (sub temperatura critica). Asemenea rezervoare se numesc rezervoare criogenice. Astfel, etilena poate fi depozitata la presiunea atmosferica si temperatura de -104 C (corespunzatoare temperaturii de fierbere la presiunea atmosferica), de exemplu, de 9 at si temperatura de -53 C corespunzatoare acestei presiuni.

Gaze lichefiate ca: propanul, propilena, butanul, butilena, butadiena, sau amestecurile de aceste hidrocarburi se depoziteaza de regula in rezervoare de presiune. Presiunea variaza in functie de natura gazului de la 6 at pana la 20 at. Si aceste gaze lichefiate pot fi depozitate in rezervoare criogenice la presiune atmosferica. In acest caz, scaparile de gaze sunt considerabil reduse, ceea ce micsoreaza pericolul de incendiu si explozie.

Intr-o situatie deosebita se gasesc unele produse ca: gazolina, izoprenul si in general fractia C₅, care sunt la limita dintre lichide foarte volatile si gaze lichefiate. Din cauza volatilitatii lor ridicate, la depozitarea in rezervoare atmosferice obisnuite, in timpul verii, se pierd cantitati mari de produs. In afara de aceasta, iesirea in atmosfera a unor cantitati mari de vapori inflamabili constituie un pericol important de incendiu.

La depozitarea in rezervoare fara comunicare cu atmosfera trebuie avut in vedere ca in timpul verii aceste hidrocarburi dezvolta o suprapresiune in rezervoare. Din contra in timpul iernii, la temperaturi scazute presiunea lor de vapori scade sub cea atmosferica, astfel incat spatiul inchis al rezervorului se produce vacuum, care poate conduce la "burdusirea " rezervorului. Din aceasta cauza, multa vreme aceste produse erau depozitate in rezervoare de presiune, sferice sau cilindrice, ceea ce constituia o solutie costisitoare.

In prezent, pentru depozitarea hidrocarburilor din fractia C₅ se folosesc rezervoare cilindrice, fara presiune. Pentru a nu avea pierderi de produs se recomanda depozitarea in anumite conditii.

Vara, produsul este racit la intrarea in rezervor la temperatura de 15 C cu apa racita de 5 C. Rezervorul este izolat pentru a micsora incalzirea produsului din exterior. Vaporii care se formeaza la o depozitare indelungata sunt condensati cu sola de -15 C, iar lichidul se intoarce din rezervor. Se prevede si posibilitatea racirii produsului prin recirculare cu pompa in aceleasi racitoare cu apa de +5 C. Cand presiunea creste totusi peste o anumita limita (200 mm H₂O), un regulator de presiune deschide iesirea spre atmosfera. La scaderea presiunii sub cea atmosferica (vacuum de 50 mm H₂O), acelasi regulator deschide intrarea azotului, evitandu-se astfel patrunderea aerului. Pentru protectia rezervorului de distrugere se prevad doua supape hidraulice: una pentru evacuarea vaporilor in atmosfera la cresterea presiunii peste limita admisibila si una pentru intrarea aerului cand presiunea scade sub limita minima admisa. Pe conductele de aerisire de pe rezervor si supapele hidraulice se prevad opritoare de flacari.

a. Rezervoare de presiune. Pentru depozitarea gazelor lichefiate sub presiune se folosesc rezervoare sferice sau, pentru capacitati mici, rezervoare cilindrice orizontale. Rezervoarele cilindrice pot fi supraterane sau ingropate.

In cazul rezervoarelor supraterane ele trebuie protejate de incalzirea datorita razelor solare, prin izolare termica sau parasolare. Cum presiunea din interior este variabila in functie de temperatura mediului ambiant, pentru a impiedica cresterea temperaturii si presiunii, in timpul verii rezervoarele se stropesc cu apa in partea lor superioara, cu ajutorul unei tevi prevazuta cu ajutaje. Debitul de stropire este de circa 0, 10 m³/m²/h. Pentru a nu introduce cantitati mari de apa in spatiul de sub rezervor se prevede un jgheab de colectare a apei putin sub ecuatorul sferei sau generatoarea rezervorului cilindric.

In anul 1966 la rafinaria de la Feysin (Franta) a avut loc o catastrofa, care a cauzat mari pagube materiale. Cauza acestei catastrofe a fost scurgerea unor cantitati mari de gaze lichefiate din partea inferioara a unui rezervor sferic de propan, in timpul interventiei la armaturi. Gazele scurse s-au aprins cu explozie. Focul de sub rezervor a adus la deformarea acestuia urmata de ruperea si rasturnarea lui.

In urma catastrofei de la Feysin, prescriptiile pentru depozitarea gazelor lichefiate au fost revizuite in intreaga lume. Astfel, bazinul de colectare a gazului lichefiat de sub rezervor a fost desfiintat. Suprafata din jurul mai multor rezervoare de gaze lichefiate se prevede cu panta usoara catre un bazin de colectare separat. Gazul lichefiat, eventual scurs, se acumuleaza in acest bazin, care trebuie amplasat la distanta, astfel incat caldura dezvoltata la arderea gazului lichefiat in bazin sa nu pericliteze rezervoarele. Se recomanda constructia unor santuri inguste si adanci, care sa conduca gazul lichefiat scurs spre bazinul de colectare. Pentru a indeparta apa de ploaie sau apa folosita pentru stingere din bazin, se instaleaza o pompa.

De asemenea, nu se mai admit racorduri cu armaturi in partea inferioara a rezervorului. Racordul de intrare si iesire, pe care se monteaza ventilul de inchidere, trebuie scos in afara zonei de sub rezervor pentru a evita posibilitatea scurgerii de gaz lichefiat la imbinari.

O solutie care reduce mult pericolul de incendiu este desfiintarea completa a racordurilor din partea inferioara a rezervorului si acoperirea cu pamant a partii inferioare a rezervorului pana la piciorul de sustinere. In acest caz toate racordurile se gasesc la partea superioara a sferei. Golirea produsului pe sus se face prin sifonare, cu ajutorul unei presiuni putin superioare presiuii de vapori a produsului din rezervor la temperatura respectiva, presiunea ce se realizeaza cu ajutorul unei pompe de recirculare si a unui evaporator.

In vederea umplerii excesive, fiecare rezervor trebuie prevazut cu doua indicatoare de nivel, independente. Nivelul se citeste local si totodata in camera de comanda. De asemenea, se prevad masuri de temperatura la diferite nivele ale sferei. Toate racordurile care au conducte cufundate in lichid se prevad cu ventile de inchidere rapida actionate pneumatic din doua puncte diferite.

Pentru a evita cresterea presiunii de vapori in rezervor, datorita schimbarii compozitiei gazului (de exemplu continut ridicat de C₃ in C₄) sau in cazul unui incendiu in vecinatate, rezervoarele se prevad cu doua supape de siguranta montate pe racorduri avad ventil cu tre cai, astfel, incat in orice moment, una din supapele de siguranta sa fie in functiune. Supapele de siguranta descarca gazele in conducta de facla sau in lipsa acesteia in atmosfera pe o conducta verticala deasupra rezervorului, astfel incat daca se aprinde gazul, aceasta sa conduca la o incalzire a sferei.

O sursa importanta de pericol pot prezenta ventile de golire a apei din rezervor. In cazul in care la evacuarea apei ies gaze lichefiate, la o umiditate ridicata a aerului exterior, ele produc o inghetare a racordului datorita evaporarii lor prin destindere, nepermitand astfel inchiderea ventilului. Iesirea unei cantitati mari de gaze poate duce la catastrofa. Pentru a preveni astfel de accidente se recomanda prevederea pe conducta de evacuare a apei a doua ventile, separate intre ele printr-un tronson de conducta, astfel incat, la infundarea unuia, celalat sa ramana in stare de functionare. Conducta de evacuare a apei trebuie amplasata lateral si nu sub rezervor, iar diametrul sa nu depaseasca 25 mm.

Pentru prevenirea unor scapari de gaze la imbinarile cu flanse, aceasta trebuie executate astfel, incat garnitura sa nu poata fi impinsa de la locul ei, ca de exemplu la flansele cu prag si adancitura, sau sa se foloseasca garnituri speciale (armate cu metal). Aceasta sa impune mai ales in cazul gazelor lichefiate ce se depoziteaza la presiuni de 16 at si mai mari. In cazul rezervoarelor de C₄, o asemenea masura nu este absolut necesara.

b. Rezervoare criogenice. Pentru depozitarea gazelor lichefiate la presiunea atmosferica si temperaturi scazute se folosesc in general rezervoare cilindrice cu pereti dubli. Ca materialul de constructie rezistent la temperaturi scazute se utilizeaza otelul cu continut 9% nichel. Pentru reducerea la maximum a pierderilor de frig, intre cei doi perete se introduce un material cu proprietati izolatoare bune, de obiecei perlita. Stratul izolator trebuie mentinut sub o usoara presiune de gaz de protectie uscat, de obicei azot, pentru a impiedica patrunderea umiditatii din aerul exterior in timpul "respiratiei" spatiului inelar umplut cu izolatie. In prezenta umiditati, izolatia isi pierde proprietatile izolatoare. In cazul in care se foloseste azot drept gaz de protectie, chiar scurgeri mici din rezervorul interior pot fi usor detectate prin analizarea azotului care se evacueaza din spatiul inelar in timpul "respiratiei". Pentru a nu se pierde azotul, acesta este depozitat intr-un vas "respirator". La cresterea presiunii in spatiul inelar, azotul este trimis in vasul "respirator", iar la scaderea presiunii, intra din vasul "respirator" in spatiul inelar al rezervorului. Vasul "respirator" se prevede cu o membrana elastica.

De o importanta capitala pentru securitatea unui rezervor criogenic este constructia acoperisului. Solutia cea mai simpla si mai des folosita datorita pretului scazut este cu acoperisul rezervorului interior suspendat. Deoarece la acest tip de constructie etansarea mantalei interioare nu este posibila, in timpul variatiilor de temperatura, presiunea gazului ajunge la stratul de izolatie. In acest caz, chiar vaporii gazului lichefiat servesc drept gaz de protectie pentru stratul de izolatie.

Mai sigure in exploatare, dar mai costisitoare sunt rezervoare cu pereti dubli la care mantaua interioara cat si cea exterioara sunt inchise si spatiul inelar cu izolatie dintre cele doua rezervoare formeaza un sistem separat. In acest gaz stratul de izolatie trebuie sa "respire" odata cu unul din rezervoare, pentru a putea prelua schimbarile de volum. Pentru aceasta stratul de izolatie de langa rezervorul interior se executa dintr-un material elastic.

Rezervoarele criogenice sunt echipate cu instalatii anexe pentru evaporarea gazului lichefiat si comprimarea vaporilor care se formeaza, ca urmare a pierderilor de frig prin izolatie. Volumele de gaz lichefiat in aceste instalatii sunt insa comparativ foarte mici, astfel incat sunt valabile masurile generale de prevenirea incendiilor si exploziilor aratate la gazele lichefiate.

Aceste rezervoare se construiesc pentru capacitati pana la 50000 m³ si chiar mai mari.

D. Rampe de incarcare - descarcare

1. Rampe de cale ferata

Incarcarea si descarcarea produselor petroliere din vagoane cisterna de cale ferata reprezinta una din operatiile cu grad ridicat de pericol. Amestecuri inflamabile pot lua nastere atat in interiorul cisternelor, cu ocazia umplerii si golirii lor, cat si in jurul cisternelor, in gropi, canale si camine de canalizare.

Incendiile la rampele de incarcare-descarcare se manifesta cu mare forta si rapiditate. Temperaturile ridicate care se dezvolta in timpul unui incendiu provoaca arderea garniturilor de la imbinarile cu flanse, ceea ce conduce la scurgeri suplimentare de produse ce alimenteaza incendiul. De asemenea, temperaturile ridicate deformeaza constructiile metalice ale rampei, ceea ce provoaca ruperea conductelor.

Sursele de aprindere cele mai caracteristice sunt: scanteile produse prin lovirea unor obiecte metalice de peretii cisternei in timpul umplerii; electricitatea statica datorita frecarii in conducte; descarcarile atmosferice; scanteile produse de locomotive etc.

In timpul incarcarii produselor petroliere lichide in cisterne au loc scapari intense de vapori inflamabili la gura cisternei. Scaparile sunt deosebit de mari atunci cand umplerea nu se face sub un strat lichid. Pentru a se reduce scaparile de vapori, la produsele volatile se recomanda ca umplerea sa se faca in sistem etans (printr-un racord prevazut in capacul gurii de vizitare), iar spatiul gazos al cisternei sa fie legat printr-o conducta cu spatiul gazos al rezervorului din care se face incarcarea. Aceasta masura, care se foloseste in mod curent la incarcarea gazelor lichefiate pentru egalizarea presiunii, permite intoarcerea vaporilor de produs petrolier in rezervor, in loc sa iasa in atmosfera.

La incarcarea cisternelor cu produs se va avea grija sa se lase un spatiu de vapori deasupra lichidului, care sa permita dilatarea produsului la variatiile de temperatura in timpul transportului.

Conductele de incarcare si golire a cisternelor trebuie prevazute cu ventile de inchidere pentru cazuri de avarie, situate la 15-20 m distanta de rampa. Pentru a evita formarea scanteilor, furtunurile de incarcare se prevad cu racorduri din metale neferoase.

Capacele gurilor de incarcare a cisternelor se vor inchide cu grija, fara a le tranti. Dupa introducerea furtului, gura cisternei se va acoperi cu o husa din prelata, pentru a impiedica iesirea vaporilor si imprastierea lor pe o raza mare.

Rampele de incarcare se amplaseaza la distantele cerute de normele de paza contra incendiilor. Terenul din jurul rampelor va fi curatit de ierburi, buruieni sau plante, care uscandu-se, favorizeaza producerea si propagarea unui incendiu, in cazul aruncarii neglijente a resturilor de tigari si chibrituri aprinse.

La manevrarea vagoanelor cisterna pentru incarcare sau descarcare se vor lua anumite masuri. Vagoanele vor fi impinse pe linie pana in dreptul gurilor de incarcare, iar locomotiva de manevra, fie ca este cu abur sau cu motor Diesel, nu va trece niciodata prin dreptul rampei. Distanta minima la care o locomotiva se poate apropia de rampa este de 30 m, in care scop se vor folosi la impins 2-3 vagoane tampon.

In cazul rampelor de incarcare-descarca gaze lichefiate, pentru tragerea vagoanelor cisterna in dreptul gurilor de incarcare se vor folosi cabestane. Dispozitivul de antrenare a cablului, precum si rotile dintate ale angrenajului trebuie sa fie din materiale care nu produc scantei.

Circulatia locomotivelor cu abur in zona depozitului se va face cu gratarul inchis, iar cosul de tiraj va fi prevazut cu dispozitiv parascantei. Sub nici un motiv nu se vor folosi franele pe tamburii rotilor, intrucat frecarea sabotilor pe roti poate provoca scantei. Oprirea vagoanelor in dreptul gurii de incarcare sa va face folosind saboti speciali in acest scop. Aceasta impune ca manevrarea vagoanelor cisterna pe linia rampei sa se faca cu viteza mica, echivalenta cu mersul normal al unui om. In acest mod, oprirea prin folosirea sabotilor de sina este asigurata.

Multi manevranti, din comoditate, arunca pietre, luate de pe terasamente, sub rotile vagoanelor. O asemenea practica, pe langa faptul ca poate provoca scantei, duce in multe cazuri la accidente. La manevrarea vagoanelor se vor lua masuri ca lovirea tampoanelor dintre vagoane sa fie evitata sau sa se faca usor, pentru a nu produce scantei.

La trecerea vagoanelor cisterna prin dreptul rampei, gurile de incarcare vor fi rotite lateral. De asemenea, puntile metalice de trecere de pe pasarela rampei pe cisterna se vor rabota pentru a nu lovi cisternele in trecere, Scanteile ce s-ar putea produce in cazul unei loviri, ar conduce la incendiu daca tinem seama ca mediul din jurul rampei este exploziv.

Elementele metalice ale rampei, conductele cisternelor si sinele de cale ferata trebuie legate la pamant. Conductele vor fi legate la pamant pe portiuni de cate 150 m. Pentru inchiderea circuitului, la imbinarile cu flanse se vor suda puntite.

Rampele de incarcare descarcare a gazelor lichefiate vor fi separate de cele pentru lichide. La depozitele de lichide de categoria I se vor prevedea linii separate pentru incarcare produselor cu temperatura de inflamabilitate a vaporilor pana la 45 C. La distanta de 20 m de liniile de incarcare-descarcare se va prevedea o linie de derivatie paralela cu linia rampei, cu legaturi la fiecare front de incarcare.

La depozitele de categoria a II -a si a III -a se admite o singura linie de rampe pentru toate produsele, pastrand insa distanta de 20 m intre marginile rampelor. Daca la aceste depozite nu exista posibilitatea construirii unei linii de derivatie, se admit linii de capat, marindu-le insa lungimea cu 20 m pentru cuplarea garniturii in caz de incendiu.

Iluminatul rampelor trebuie studiat astfel incat operatorii si manevrantii sa aiba asigurate conditii optime de vizibilitate, atat noaptea, cat si pe timp de ceata. Iluminatul exterior se va realiza cu reflectoare protejate contra exploziilor montate pe stalpi proprii.

Incarcarea cisternelor pe timp de furtuna cu descarcari electrice violente este interzisa.

Pentru stingerea inceputurilor de incendiu, in lungul rampelor se vor prevedea conducte de abur cu prize pentru montarea furtunurilor. Furtunurile se vor amplasa pe suporti anume amenajati si vor fi prevazute cu manere izolate termic. In plus se vor asigura stingatoare cu spuma, lazi cu nisip si paturi de azbest.

2. Incarcarea in autocisterne

La umplerea autocisternelor cu produse petroliere, pericolul de incendiu se datoreste degajarii de vapori inflamabili din lichidul transferat si formarii unor amestecuri explozive, atat in recipient, cat si in apropierea punctului de iesire a aerului deplasat. Aprinderea se poate produce scantei statice provocate de frecarea produsului de stratul de aer in timpul incarcarii.

Prin incarcarea "pe jos" a autocisternelor, folosind acelasi racord care serveste pentru descarcare, se reduce in mare masura pericolul, intrucat incarcarea facandu-se sub presiune, cu gura de vizitare inchisa, se micsoreaza evaporarea. Pe de alta parte, nu exista pericolul debordarii produsului. Pe de alta parte, nu exista pericolul debordarii produsului, umplerea controlandu-se cu indicator de nivel, iar formarea electricitatii statice are loc in masura neinsemnata. Generalizarea acestei metode, care se foloseste in aeroporturi la incarcarea carburantilor in rezervoarele avioanelor, a fost franata de faptul ca echipamentul autocisterelor trebuie modificat in consecinta.

La umplerea cisternelor, mai ales la umplerea "pe sus, trebuie contat pe aparitia unor sarcini electrostatice foarte mari, datorita izolarii vehiculelor fata de pamant. De aceea este necesar sa se efectueze o legare la pamant eficienta. Pentru a se evita cazurile cand legarea la pamant s-ar efectua gresit, sau nu s-ar face de loc, s-a pus la punct un dispozitiv de control automat. Integrat in circuitul sistemului de incarcare, acest dispozitiv obliga operatorul sa efectueze legarea la pamant. Releul de forta al pompei de alimentare este comandat de un circuit electronic de control, care nu raspunde decat daca borna de legare la pamant este conectata la vehicului rutier. Daca aceasta nu se realizeaza, nu poate fi pornita pompa de alimentare. Legatura vehicul-pamant este realizata astfel, incat arcul electric nu se poate produce decat in interiorul unei cutii antideflagrante. Comanda poate fi manuala de la un buton sau automata prin intermediul unui releu temporizat. In ambele cazuri, o lampa montata in interiorul cutiei, semnalizeaza ca legatura este asigurata.

E. Transportul produselor petroliere pe conducte

Conductele de produse petroliere, in special cele de produse volatile, prezinta pericole mari de incendiu si explozie in cazul ruperii conductei, intrucat vaporii produsului scurs din conducta se raspandesc pe suprafete mari, putandu-se aprinde de la o sursa oarecare. Perimetrul focarului de incendiu este in functie de datele de exploatare ale conductei, de diametrul conductei si timpul pana la inchiderea vanelor de sectionare.

Conform unei statistici, ruperea conductelor se datoreste in 36% din cazuri-unor suduri defectuoase, 40% din cazuri-coroziuni, 20% din cazuri-unor cauze externe (de exemplu lovirea de catre un excavator) si 4% din cazuri-unor cauze necunoscute.

Pentru a putea preveni ruperi de conducte care transporta titei sau produse petroliere volatile este necesar a se lua o serie de masuri speciale. Controlul de calitate al tevilor in timpul fabricatiei si inainte de montare trebuie facut de un specialist, altul decat specialistul uzinei producatoare sau al intreprinderii de montaj. Sudurile, atat cele de imbinare a tevilor, cat si cele longitudinale (daca este cazul) vor fi probate nedistructiv (prin gamagrafiere sau cu ultrasunete) in proportie de 100%. Se previn astfel sudurile necorespunzatoare, care sunt cauza a numeroase ruperi de conducte. Presiunea de proba pentru conductele de transport produse petroliere trebuie sa fie mai mare fata de cea de regim, in raport cu alte conducte. Avand in vedere ca multe ruperi de conducte se datoresc unor cauze externe, se va imbunatati sistemul de protectie a conductei. De asemenea, coroziunea fiind una din cauzele importante de rupere a conductelor, se va efectua un control periodic al conductei, pentru a determina schimbari in structura cristalina a materialului prin mijloace electronice sau cu ultrasunete. Conductele vor fi prevazute cu sisteme de protectie contra coroziunii.

Pentru a micsora scurgerile de lichid in cazul ruperii conductei se va limita distanta dintre ventilele de sectionare de pe traseul conductei. De asemenea, se va limita diametrul conductei, avand in vedere ca la diametre mari si cantitatile de produs scurse sunt mai mari.

La transportul produselor petroliere pe conducte trebuie luat in consideratie si influenta asupra celorlalte conducte in cazul ruperii uneia din conducte. Ruperea conductei trece la aparitia unui sant simetric in cazul conductelor sudate longitudinal si de forma neregulata in cazul conductelor sudate in sprirala. Drept rezultat, conducta se deplaseaza atat de mult, incat exista pericolul influentarii conductelor paralele alaturate.

Ca urmare a unor accidente care au avut loc, s-a putut determina ca santul format are la baza o latime de 2 m si un unghi de inclinare de 70