Sprinkler-1 Fire Protection Ltd.
2120 Dunakeszi, Pf. 37.
Phone/Fax: +36 1 236-0772
E-mail: info@sprinkler-1.hu

Production and Sale of Tools of Fire Protection Equipment

Publications

Állóhengeres tartályok robbanás elleni védelme

Potenciális katasztrófa-veszély a tartály dómtéri robbanás

A fokozottan tűz- és robbanásveszélyes folyadékokat tartalmazó nagyméretű föld feletti állóhengeres tartályok esetleges dómtéri robbanása, az azt követő tűz, a környezetbe kifolyó több millió liter vegyi anyag potenciálisan a legnagyobb környezeti katasztrófával fenyegeti nemcsak a tárolótelepeket, hanem az azt övező régiót is. Az utóbbi 5-10 év intenzív műszaki fejlődése, amelyet a tartályok méreteinek növekedése, és az új zárt technológiájú tárolás- anyagmozgatás kialakulása jellemez, ezt a potenciális veszélyt nagyságrendileg növelte. Nyilvánvaló, hogy a páratéri robbanás elleni védelem hatékonyságát is legalább azonos mértékben kell növelni.

A föld feletti állóhengeres merevtetős acéltartály "éghető folyadékok és olvadék tárolása" fogalomkörbe tartozó berendezések robbanás elleni védelmét hazai viszonylatban a 2/2002. (I. 23.) BM (1) rendelet IV. fejezete tartalmazza. A jelentősebb külföldi szabályozások [API 650 (2), DIN 4119 (3)] részletesebben, esetenként szigorúbb előírásokkal biztosítják a robbanás elleni védelmet. A címbeli fogalomkörbe a 100 m3 - 80000 m3 térfogatú állóhengeres tartályok tartoznak, jellemzően a kőolaj- és kőolajtermékek, továbbá a folyékony vegyi anyagok tárolótartályai, amelyeknél a tárolt közeg tenziója az üzemi hőmérsékleten lehetővé teszi az éghető gáz (gőz) a levegővel történő keveredésével a robbanásveszélyes gázelegy kialakulását.

HAGYOMÁNYOS MEGOLDÁS

A hagyományos megoldás szerint, mint a fentiekből kitűnik a robbanásveszélyes közegek tárolására nyitott tetejű úszótetős tartályokat alkalmaztak, amelyeknél az egyszerű konstrukcióval kizárták a dómtéri robbanást; egyszerűen nincs dómtér. A zárt technológiájú anyagmozgatás igénye azonban visszahozta a merevtetőt. Jelenleg már hazánkban is gázingás, vagy belső úszótetős tartályokat telepítenek az esetek döntő hányadában.

Dómtér, páratéri robbanás = karasztrófa-veszély

A hagyományos merevtetős és a korszerű belső úszótetős és a gázingás tartályoknál a dómtérbe zárt több ezer köbméter robbanóképes gáz felrobbanása esetén óriási romboló energia szabadul fel, és veszélyezteti a tartályokat és környezetüket. A tartályokat ezért úgy kell kialakítani, hogy

  • ne alakulhasson ki robbanásveszélyes gázelegy a dómtérben, de ha bármely hiba miatt ez mégis bekövetkezik, akkor
  • páratéri robbanás alkalmával a tartálytetőn könnyen nyíló hasadó-nyíló felület képződjön, amelyen a páratéri robbanás képes energiáját elveszteni a tartály tönkremenetele nélkül.

GÁZINGÁS MEREVTETŐS TARTÁLYOK ROBBANÁS ELLENI VÉDELME

Tárolástechnikai szempontból az abszolút megoldás a gázingás kivitel. A tárolási technológia teljesen zárt rendszerben valósul meg. Ennél a tökéletes megoldásnál a tartály dómtere (is) detonációzárakon keresztül csatlakozik a beszállító eszközökhöz és a felhasználói tartályokhoz. A tartály légzőcsonkja az időszakos térfogat-lökéseket a membrán gáztartállyal veszi fel, és az időszakos felesleges mennyiségeket páraártalmatlanítón keresztül (utóégető, hő-visszanyerő, kondenzációs párahasznosító, stb.) engedi ártalmatlanítva a környezetbe. Ez a komplex megoldás a hazai gondolkodásmód szerint maximalistának látszik, de a fejlett gazdaságok általános megoldása.

Hosszú távon és komplex megoldásban gondolkodó gazdálkodó szervezeteknél ezt kell megvalósítani a beszállító tartályvagonok és közúti szállítóeszközök alkalmas kivitelével együtt. Semmi értelme nincs azonban a bevezetésnek abban az esetben, amikor a beszállító eszközök közül akár egy is nem képes a szállítóeszközből lefejtett folyadék által kiszorított párát visszafogadni például a szerelvényezésének alkalmatlansága miatt. Nem szabad a megoldás "egyszerűsített kiviteleit", az -ennek az elvnek megfelelő-, de hiányos technológiájú megoldásokat választani!

A tökéletes rendszert tökéletesen kell megvalósítani, mert a legkisebb engedmény a biztonságos működést teljesen ellehetetleníti. Egyetlen robbanás zár elhagyása fokozott robbanásveszélyt, egyetlen beszállító tartályos jármű pára-visszaforgatásra alkalmatlan szállítóeszköze a rendszer használhatatlanságát okozza. Ennél a legegyszerűbb hagyományos megoldás is jobb. Ne próbáljon senki csökkentett kivitelben gázingát alkalmazni: ez abszolút módszer!
Az infrastruktúra alkalmatlansága (tartályos járművek pára-visszaforgatásra alkalmatlan kivitele, a fogadó tartályok páracsöveinek és vezetékeinek hiánya, a membrán gáztartály költségei, a visszanyerő rendszer hiánya) gátja ennek a rendszernek, amely a fejlett technológiájú országokban jelenleg elsődleges szerepet játszik.

BELSŐ ÚSZÓTETŐS TARTÁLYOK ROBBANÁS ELLENI VÉDELME

A belső úszótető egyedi megoldás, minden egyéb feltételtől függetlenül működik, ha azt az API 650 előírásai szerint készítik. A merevtető szellőzőnyílásai miatt a dómtér átszellőzött szabad tér, nem kell a tűzvész robbanással indulásától tartani. (Illékony tűzveszélyes folyadékoknál a repülőtető azért kell!)

LEGALÁBB KÉTSZERES BIZTONSÁGÚ MEGOLDÁS KELL

A fentiekből látszik, hogy akár a gázingás, akár a belső úszótetős tartály dómterében nem alakul ki a robbanásveszély gáz-levegő keverék. De előre nem látható üzemzavar alkalmával azért ez mégis bekövetkezhet, és ha jön az iniciáló energia, az katasztrófát okoz. Kell tehát a repülőtető!

A magyar szabályozásban a páratéri robbanás alkalmával nyíló tetőkre vonatkozó konkrét előírás - a 3 mm méretű hegesztési varrat maximálása - indokolt előírás, és szükséges feltételt ír elő. De nem elégséges ezt a feltételt kielégíteni.
Abban mindenki egyetért, hogy páratéri robbanás esetén a tartály tetőlemezének el kell szakadnia a köpenytől, illetve a tetősarokgyűrűtől. A hazai és nemzetközi szabályozás szerint az elszakadásnak az előtt kell bekövetkeznie, mielőtt a páratéri nyomás képes lenne elemelni a tartályköpenyt a köpeny alap (fenék) gyűrűtől. A magyar szabvány átfogóan fogalmaz, mert "megfelelően méretezett" tetőlemez - tetősarokgyűrű kapcsolatról beszél. A világszabványnak tekinthető API 650 nem ilyen nagystílű, és a kedvezőtlen tapasztalatok miatt konkrétan intézkedik. Megadja azt a geometriát, amelynél a tapasztalatok szerint a tartály a robbanás alkalmával nem "ugrott fel" 200- 800 mm magasságba, mivel azt tapasztalták, hogy egy 1000 100.000 tonna összsúlyú tartály a felugrást talán képes elviselni, de az utána bekövetkező leérkezéskor a tartályrobbanás-tűzvész-tartály-megsemmisülés havária következik be. Az API 650, és a nemzetközileg elfogadott többi tartályszabvány a pontos geometria mellett - amely alapfeltétele a "repülő tető"-vé minősítéshez - egyszerű, de nagyon egyértelmű, konkrét képleteket ad arra vonatkozóan, hogy a tetősarokgyűrűt hogyan kell ellenőrizni abból a szempontból, hogy kellően gyenge-e. Nem sajtóhibáról van szó: a tetősarokgyűrűnek nem szabad túl erősnek lennie az amerikai szabvány szerint, mert ellenkező esetben robbanás alkalmával nem roppan össze, és nem a tető repül, hanem az egész tartály. Az amerikai szabvány primitív szilárdságtani megközelítése mélységes bölcsességet tartalmaz: bonyolultabb szilárdságtani megközelítés nagyságrendekkel több bizonytalanság forrása lehetne. Mint például a 3 mm sarokvarrat egyedüli alkalmazása. A 3 mm tető-köpeny-sarokgyűrű varrat önmagában való alkalmazása a magyar tartály-tervezői elmélet és gyakorlat tévedése. A magyar szabványnak ezt a nem kellően pontos megfogalmazását a tartálytervezés során kiragadni és egyedülállóan alkalmazni tervezői felelőtlenség. Amennyiben nem megbízható nemzetközi előírásoknak megfelelően méretezett tetőt alkalmaz a tervező, logikusnak, és szabvány szerint elvárhatónak látszik egyéb megbízható méretezést megkövetelni tőle a páratéri robbanás esetére. (Az IFEX a repülőtető megoldásra az API 650 követelményrendszerrel egyenértékű konstrukció licencével és know-how-jával rendelkezik.)

MI TÖRTÉNIK A ROBBANÁS UTÁN?

Miért kell extra tűzvédelmet megvalósítani az amúgy tökéletes tűzbiztonságú tartályon? A tárolt közeghez jól kiválasztott konstrukciójú tartály, amelyet szakszerűen kiviteleznek, és a tárolás-, anyagforgalmi technológiája is megfelelő, majdnem tökéletes biztonságú megoldás. A tárolási művelet passzív technológia, biztonságának is elsősorban passzív jellegűnek kell lennie. Szinte bizonyos, hogy szakszerű üzemeltetés mellett nagyon ritkán fordulhat elő veszélyeztetést okozó üzemzavar. Vajon miért kell a gondosan kivitelezett, megvalósított és üzemeltetett tartályt hatékony, aktív tűzvédelemmel is ellátni?
Pontosan a majdnem, a szinte, és ritkán miatt. Valamint az előre nem látható, nem tervezhető, nem prognosztizálható körülmények miatt. Ha mégis bekövetkezik a tartálytűz, (és a statisztika szerint ritkán, de bekövetkezik), az tűzvédelmi berendezés nélkül katasztrófát okozhat. És melyik építő, beruházó, üzemeltető vállalná fel szívesen a beláthatatlan következményű veszélyhelyzet okozásának felelősségét? Ráadásul - mint a világon majd mindenütt - hazánkban is kötelező a habbal oltó tűzoltó berendezés telepítése a tűzveszélyes folyadékot tároló tartályon, és minden bizonnyal nem is feleslegesen. Ha pedig úgyis kötelező, miért ne legyen jó?

SZUPERINTENZÍV HABELÁRASZTÁS

A fentiek szerint gondosan tervezett és kivitelezett tartály a dómtéri robbanást a felnyíló tető segítségével alapvető sérülés nélkül elviseli. A kötelező előírások miatt is alkalmazott habbal oltó berendezés pedig a robbanás után fellépő tüzet elfojtja. Az IFEX világviszonylatban egyedülálló hatékony eljárással rendelkezik ehhez:

SZUPERINTENZÍV HABELÁRASZTÁSSAL OLTÓ BERENDEZÉS. Ennek a lényege, hogy robbanás esetén a másodperc tört része alatt automatikusan beindul a szuperintenzív habelárasztás, és maximum egy percen belül a tűz a visszagyulladás veszélye nélkül kialszik.

A SZUPERINTENZÍV HABELÁRASZTÁS JELLEMZŐI

A hagyományos 4,7-6,5 l/perc/m2 haboldat intenzitás négyszeresére-ötszörösére való megnövelése jelentősen megnöveli az oltás sikerarányát, lerövidíti az oltási időt.
Ilyen nagy intenzitás a hagyományos eszközökkel csak nagy mennyiségű habgenerátor, sok habedény, nagyon nagy szivattyúteljesítmény és nagy teljesítményű habbekeverő rendszer segítségével érhető el. A magas költségek és a túl sok alkatrész miatt csökkent megbízhatóság gátat szabnak az ilyen irányú fejlesztéseknek.

A SZUPERINTENZÍV HABELÁRASZTÁS

Az IFEX Mérnökiroda Magyarországon kifejlesztett egy forradalmian új oltási koncepciót, amely 20-30 l/p/m2 intenzitással dolgozik. Ez a Szuperintenzív habelárasztás.
Ehhez különlegesen nagy habtérfogatáramot kell megvalósítani, amely a Folyamatos Lineáris Fúvókával érhető el.
A Folyamatos Lineáris Fúvóka megtáplálásra egy igen nagy teljesítményű habforrást kellett kifejleszteni, amely feltételnek az Instant Hab rendszerek felelnek meg.

  1. Instant habtartály
  2. Automatikusan vezérlet indítószelep
  3. Kézi indítószelep
  4. Habvezeték
  5. Lineáris fúvóka
  6. Lineáris detektor
  7. Oltásvezérlő központ
  8. Védendő tárolótartály

A FOLYAMATOS LINEÁRIS FÚVÓKA

A nagy habtérfogatáramot elfogadható habkiáramlási sebesség mellett a Folyamatos Lineáris Fúvókával valósítjuk meg. Az FLF egy gyűrű alakra hajlított cső, amely a tartály felső éle alatt, a tartály belsejében lévő konzolokra van rögzítve a teljes került mentén.
A FLF egy hosszanti réssel rendelkezik, amely a tartály fala felé irányul. A függönyszerűen kiáramló hab először a palástot hűti intenzíven és egyenletesen, majd amikor eléri a folyadékfelületet, egyre szélesedő körgyűrű alakban a középpont felé halad és igen gyorsan elvégzi az oltást.

INSTANT HAB ALAPÚ HABELLÁTÁS

A rendkívül nagy habintenzitást egy újfajta, különösen nagy teljesítményű habforrással érhetjük el. Az Instant Habok esetében a habot a hagyományos mechanikus léghabképzési módszerekkel ellentétben nem a tűzoltás helyén és idejében hozzuk létre, hanem jó előre előállítjuk, és egy nyomástartó edényben tároljuk nyomás alatt a felhasználás pillanatáig. Ha a habra szükségünk van, elegendő a tartály szelepét kinyitnunk, a hab a tartályból kiáramlik, a szabadba érve expandál, és az oltandó felületen elterül.

Az Instant Hab rendszerek egyik előnye az, hogy nincs teljesítmény korlátjuk. A FLF-val kombinálva könnyen elérhető a 20-30 l/p/m2 oldatintenzitás. Az oltás gyors, tűzkísérleteink során több alkalommal sikeresen oltottuk el 500 m2 -es tartálymodellünk tüzét kb. 30 sec alatt. A rendszer megbízhatósága igen magas, egyetlen mozgó alkatrésze a habtartály szelepe.
Az Instant Hab tartály lehet telepített vagy modul. Ez utóbbi például egy nyerges vontató által mozgatott habkonténer lehet.

AZ INSTANT HAB RENDSZEREK ELŐNYEI A HAGYOMÁNYOS HABRENDSZEREKHEZ KÉPEST

A rendszer teljesen független külső forrásoktól, nem igényel tüzivíz hálózatot vagy energiaellátást. Egy tartálypark Instant Habbal felépített tűzvédelmi rendszerének nincsenek olyan közös elemei, amelyek közül valamelyiknek megrongálódása a teljes rendszer működésképtelenségét okozhatná. Kisebb a beruházási költség.
A rendszer olyan egyszerű felépítésű, hogy erős stresszhelyzetekben sem valószínű a kezelői hiba. Egyszerűségénél fogva nem igényel speciálisan képzett kezelőket vagy karbantartókat. Jelentősen kisebb üzemeltetési költségek.
Csak néhány eleme van, amely rendszeres ellenőrzést igényel (pl. manométer). Tökéletes összetételű habot használ, amely nyugodt és ellenőrzött körülmények között készül. A habot nyomás alatt tároljuk, ezért nyomásfokozó berendezésre nincs szükség (villanymotoros szivattyú vagy tűzoltójármű).
Légbeszívó típusú habsugárcsőre nincs szükség.
Optimális habminőséget biztosít minden térfogatáramnál.
Az elérhető habtérfogatáram igen nagy, szivattyúk, habbekeverők és léghabképző eszközök nem korlátozzák a teljesítményt.
A hab legalább 8 évig megőrzi tulajdonságai, amint azt eddigi tapasztalataink mutatják. A telepített habtartályok méreteit a mértékadó tűzfelület alapján számítjuk. A szokásos méretek 500 kg és 50 tonna hasznos töltet között vannak.
A közúton szállított tartályok maximális nagyságát a megengedhető méretek és az adott úthálózatra engedélyezett legnagyobb tengelyterhelés határozzák meg.

Koczka Sándor
okl. gépészmérnök

Sitemap
Back to main page

 

 

Deutsch English Back to main page Magyar