Η λειτουργία των διυλιστηρίων και των πετροχημικών εγκαταστάσεων συνοδεύεται από υψηλούς κινδύνους, εξαιτίας της συνεχούς διαχείρισης και επεξεργασίας εύφλεκτων και εκρηκτικών υλικών.
Ακόμη και μια μικρή διαρροή ή αστοχία εξοπλισμού μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρό βιομηχανικό ατύχημα, με καταστροφικές συνέπειες για το προσωπικό, τις εγκαταστάσεις και το περιβάλλον.
Η γνώση των μηχανισμών δημιουργίας και εξέλιξης των πυρκαγιών σε τέτοιους χώρους είναι καθοριστικής σημασίας για την ασφαλή και αποτελεσματική παρέμβαση του πυροσβεστικού προσωπικού.
Παράλληλα, η κατανόηση των φυσικοχημικών ιδιοτήτων των αερίων που απαντώνται συχνά σε αυτά τα περιβάλλοντα – όπως το μεθάνιο, το αιθάνιο, το υδρογόνο και το υδρόθειο – αποτελεί απαραίτητο εφόδιο για την εκτίμηση του κινδύνου και τη λήψη προληπτικών μέτρων.
Το παρόν άρθρο παρουσιάζει τους βασικότερους διυλιστηριακούς τύπους πυρκαγιών και τα επικίνδυνα αέρια που συναντώνται συχνότερα σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις πετρελαίου και φυσικού αερίου.
Στόχος του είναι να προσφέρει ένα πρακτικό και επιστημονικά τεκμηριωμένο εργαλείο ενημέρωσης για επαγγελματίες του πυροσβεστικού σώματος, των βιομηχανιών ενέργειας και όλων όσοι ασχολούνται με την ασφάλεια βιομηχανικών εγκαταστάσεων.
Υπάρχουν διάφορα είδη φωτιάς που μπορεί να εκδηλωθούν, ανάλογα με τις συνθήκες που επικρατούν κατά τη στιγμή του συμβάντος, με αντίστοιχα διαφορετικές συνέπειες.
Οι κυριότεροι τύποι πυρκαγιών που παρατηρούνται σε διυλιστήρια και πετροχημικές εγκαταστάσεις ταξινομούνται στις παρακάτω κατηγορίες:
1. Pool Fire (Φωτιά Λίμνης)
Η φωτιά λίμνης δημιουργείται όταν μια εύφλεκτη ουσία διαρρεύσει και εξατμίζεται με αργό ρυθμό, σχηματίζοντας «λίμνη» στο σημείο διαρροής. Σε περίπτωση ανάφλεξης, η καύση πραγματοποιείται στην επιφάνεια της λίμνης. Η θερμότητα από τη φωτιά επιταχύνει την εξάτμιση του υγρού, παρατείνοντας έτσι τη διάρκεια της καύσης. Οι ζημιές που προκαλούνται είναι συνήθως περιορισμένες σε έκταση και οφείλονται στη θερμότητα και την επαφή με τις φλόγες.
2. Jet Fire (Φωτιά Πυρσού)
Η φωτιά πυρσού δημιουργείται όταν εκδηλώνεται πυρκαγιά ακριβώς στο σημείο διαρροής, ενώ το σύστημα βρίσκεται υπό πίεση. Σε υψηλές ταχύτητες εκροής, ο αέρας δεν μπορεί να στρεβλώσει τη δέσμη της φωτιάς, ενώ σε χαμηλότερες ταχύτητες η φλόγα μπορεί να αλλάξει κατεύθυνση λόγω του ανέμου.
Αν συνυπάρχουν δύο φάσεις (υγρή και αέρια), μπορεί να σχηματιστεί φωτιά λίμνης από το στάξιμο του υγρού στο έδαφος. Η φλόγα μπορεί να φτάσει αρκετά μέτρα σε μήκος, αποτελώντας σοβαρό κίνδυνο για άτομα που βρίσκονται κοντά, καθώς και για γειτονικά δοχεία ή δεξαμενές που περιέχουν εύφλεκτα υλικά.
3. Flash Fire (Κατάκαυση Αερίου Νέφους)
Η κατάκαυση αερίου νέφους προκύπτει όταν η διαρροή δημιουργεί ατμό ή αέριο το οποίο αναμιγνύεται με τον αέρα και σχηματίζει εύφλεκτο μείγμα. Αν δεν υπάρχει τύρβη ή περιορισμός που να επιταχύνει τη φλόγα και να προκαλέσει έκρηξη, τότε η καύση είναι στιγμιαία και χωρίς εκτόνωση (flash fire). Οι ζημιές οφείλονται κυρίως στη θερμότητα και στην επαφή με τη φλόγα.
Άτομα, εξοπλισμός και υλικά μέσα ή κοντά στο νέφος εκτίθενται σε υψηλά επίπεδα θερμικής ακτινοβολίας.
4. Fireball (Πύρινη Σφαίρα)
Η πύρινη σφαίρα δημιουργείται όταν ένα μείγμα πλούσιο σε καύσιμο αναφλέγεται. Η καύση ξεκινά από τα εξωτερικά στρώματα του νέφους, ενώ λόγω της ανόδου των θερμών αερίων, η φλεγόμενη μάζα ανυψώνεται, διογκώνεται και αποκτά σφαιρικό σχήμα. Οι ζημιές προέρχονται κυρίως από την έντονη θερμική ακτινοβολία.
Επικίνδυνα Αέρια σε Διυλιστήρια και Πετροχημικές Εγκαταστάσεις
Τα παρακάτω αέρια αποτελούν τα πιο επικίνδυνα που συναντώνται συχνότερα σε διυλιστήρια και πετροχημικές εγκαταστάσεις. Η παρουσίασή τους στοχεύει στην ενημέρωση του πυροσβεστικού και βιομηχανικού προσωπικού που ενδέχεται να κληθεί να αντιμετωπίσει περιστατικά σε τέτοιου είδους περιβάλλοντα.
Αιθάνιο (Ethane, C₂H₆)
Το αιθάνιο είναι οργανική χημική ένωση υδρογονανθράκων με μοριακό τύπο C₂H₆. Είναι άχρωμο και άοσμο αέριο, με κρίσιμη θερμοκρασία 32,2°C και κρίσιμη πίεση 48,36 atm. Εξαιρετικά εύφλεκτο, απομονώνεται βιομηχανικά από το φυσικό αέριο και το αργό πετρέλαιο.
Σε περίπτωση διαρροής σχηματίζει εκρηκτικά μείγματα με τον αέρα σε θερμοκρασία περιβάλλοντος, με εύρος συγκεντρώσεων 2%–10% κ.ο. Κίνδυνος ανάφλεξης υπάρχει από σπινθήρες, φλόγες ή μηχανική κρούση. Το ειδικό βάρος του κυμαίνεται από 0,52 έως 0,55.
Μεθάνιο (Methane, CH₄)
Το μεθάνιο είναι το κύριο συστατικό του φυσικού αερίου (70–90%). Είναι άχρωμο, άοσμο και ιδιαίτερα εύφλεκτο. Καίγεται με γαλαζωπή φλόγα και είναι ελαφρύτερο από τον αέρα (ειδικό βάρος 0,59).
Τα όρια εκρηκτικότητας είναι LEL = 4% και UEL = 14% κ.ο. στον αέρα. Παρότι δεν είναι τοξικό, μπορεί να προκαλέσει ασφυξία σε κλειστούς χώρους, μειώνοντας τη συγκέντρωση οξυγόνου.
Υδρογόνο (Hydrogen, H₂)
Το υδρογόνο παράγεται κυρίως με αναμόρφωση με ατμό φυσικού αερίου και χρησιμοποιείται ευρέως στις πετροχημικές βιομηχανίες, ιδιαίτερα σε διεργασίες υδρογονοαποθείωσης και αναβάθμισης καυσίμων.
Είναι εξαιρετικά εύφλεκτο, με εύρος εκρηκτικότητας 4%–75% κ.ο. στον αέρα, και θερμοκρασία αυτανάφλεξης 500°C. Η φλόγα του είναι σχεδόν αόρατη λόγω εκπομπής υπεριώδους φωτός.
Επειδή είναι ελαφρύτερο από τον αέρα, οι φλόγες του ανυψώνονται ταχύτατα, προκαλώντας συνήθως μικρότερη ζημιά από τις φλόγες υδρογονανθράκων. Σε υψηλές συγκεντρώσεις και σε κλειστούς χώρους μπορεί να προκαλέσει ασφυξία, αν και δεν έχει τοξικές ιδιότητες.
Υδρόθειο (Hydrogen Sulfide, H₂S)
Το υδρόθειο είναι χημική ένωση υδρογόνου και θείου που προκύπτει κυρίως από τη διαδικασία αποθείωσης του πετρελαίου.
Είναι εξαιρετικά τοξικό και εύφλεκτο, βαρύτερο από τον αέρα (1,17 φορές), και σχηματίζει εκρηκτικά μείγματα με εύρος 4,3%–46% κ.ο. Καίγεται με γαλάζια φλόγα και παράγει διοξείδιο του θείου (SO₂), επίσης τοξικό αέριο.
Έχει χαρακτηριστική οσμή «σάπιου αυγού», αλλά σε υψηλές συγκεντρώσεις αναισθητοποιεί την όσφρηση, καθιστώντας την ανίχνευσή του επικίνδυνα δύσκολη.
Η εισπνοή υψηλών συγκεντρώσεων προκαλεί ταχεία παράλυση του αναπνευστικού συστήματος μέσω του εγκεφάλου και ασφυξία.
Συμπεράσματα
Η κατανόηση των διαφορετικών τύπων πυρκαγιών και των φυσικοχημικών ιδιοτήτων των επικίνδυνων αερίων είναι καθοριστικής σημασίας για την ασφάλεια του προσωπικού και την αποτελεσματική διαχείριση συμβάντων σε διυλιστήρια και πετροχημικές εγκαταστάσεις.
Η σωστή εκπαίδευση, η έγκαιρη αναγνώριση των κινδύνων και η τήρηση των πρωτοκόλλων ασφαλείας μπορούν να αποτρέψουν σοβαρά ατυχήματα και να μειώσουν τις επιπτώσεις τέτοιων περιστατικών.
Του Ζαφειρίου Χ. Στέφανου
Πυροσβέστης διυλιστηρίων και πετροχημικών εγκαταστάσεων
Διαχειριστής εκτάκτων αναγκών
SSI Dive Master Pro – Διασώστης δυτών
Εθελοντής Αρχιπυροσβέστης Π.Σ.
Βιβλιογραφία
- Fire.gr – Τέσσερις (4) Διυλιστηριακοί Τύποι Πυρκαγιών, 16 Οκτωβρίου 2013
- Βικιπαίδεια – Λήμματα: Αιθάνιο, Μεθάνιο, Υδρογόνο, Υδρόθειο
- ΕΛ.ΠΕ. – Βιβλιογραφία Επικίνδυνων Αερίων
- National Fire Protection Association (NFPA 325) – Fire Hazard Properties of Flammable Liquids, Gases, and Volatile Solids
- American Petroleum Institute (API RP 2218) – Fireproofing Practices in Petroleum and Petrochemical Processing Plants
- U.S. Occupational Safety and Health Administration (OSHA) – Hydrogen Sulfide Safety Data Sheet
- NIST Chemistry WebBook – Physical and Chemical Properties of Gases
