К одному из значимых процессов, без которого невозможно представить нормальное и эффективное функционирование речного и морского транспорта, относят бункеровку судов или бункерные операции. Выбор топлива для водного транспорта – вопрос, не теряющий своей актуальности как с экономической точки зрения, так и в части энергоэффективности топлива и снижения вредного воздействия на окружающую среду при эксплуатации флота. Требования Международной конвенции по предотвращению загрязнения с судов (МАРПОЛ 78/78), ограничивающие количество вредных выбросов в атмосферу водным транспортом, способствуют планомерному отказу от применения традиционных видов нефтяного топлива в судоходстве.
В качестве замены традиционных видов топлива для судов, по мнению многих крупных морских экспертных организаций, может выступать сжиженный природный газ (далее – СПГ). Применение СПГ позволит сократить выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, решить проблемы аварийных разливов, характерных для нефтяного топлива, а также снизить затраты на техническое обслуживание двигателей. Как отмечают авторы [5], СПГ является одним из наиболее экономически эффективных видов топлива для морских судов.
Несмотря на отмеченные выше преимущества СПГ, его использование вместе с тем может сопровождаться существенными рисками, которые заключаются в основном в его взрывопожароопасных свойствах. В случае аварийной ситуации, связанной, например, с разгерметизацией технологического оборудования, с большой вероятностью произойдет выброс жидкости в окружающее пространство, и СПГ (с температурой хранения – минус 162 оС) начнет интенсивно испаряться, в результате чего образуются облака газовоздушной смеси взрывоопасных концентраций, способных к горению в дефлаграционном или при определенных условиях в детонационном режиме. Также опасность представляет режим так называемого струйного (факельного) горения, характерного, как правило, для разгерметизации с небольшим диаметром отверстия и истечением газожидкостной струи СПГ из оборудования под давлением.
Применительно к процессу бункеровки водного транспорта СПГ, к таким ситуациям могут привести утечки СПГ из грузовых емкостей или резервуаров хранения СПГ, а также из трубопроводов в момент проведения бункеровочных операций.
Специфика пожарной опасности объектов c обращением СПГ подробно рассмотрена в работе [6], авторы которой делают заключение о том, что при аварийных разливах и выбросах СПГ появляются дополнительные, по сравнению с легковоспламеняющимися и горючими жидкостями, опасные факторы, такие как:
- быстрообразующиеся пожаровзрывоопасные облака, распространяющиеся на большие расстояния;
- высокая плотность теплового излучения пламени (для пожара пролива СПГ – до 220 кВт/м2. Для сравнения – эта величина для других видов топлив составляет: сжиженные углеводородные газы – до 100 кВт/м2, бензин – до 60 кВт/м2, дизельное топливо – до 40 кВт/м2);
- высокотемпературный горящий факел, возникающий при истечении паровой и (или) жидкостной фазы СПГ и т.п.;
- низкие температуры, приводящие при определенных условиях к потере прочности и функционального назначения материалов, конструкций резервуаров и технологического оборудования, что может привести к увеличению масштабов аварии [6].
Исследования существующей необходимости в бункеровке водного транспорта СПГ не показывают каких-либо существенных ограничений по типам и специализации судов, которые могут использовать СПГ в качестве топлива (при соответствующем оснащении их необходимым оборудованием).
На сегодняшний день в мире успешно осуществляются разработки в области судовых энергетических установок, портового оборудования, систем обработки и хранения топлива. По данным международного сертификационного и классификационного общества Det Norske Veritas, к 2028 году составит 654 судна, на рисунке 1 показаны существующие тенденции к увеличению числа эксплуатируемых единиц морского транспорта, использующих СПГ в качестве топлива.
Пример эксплуатируемых в настоящее время в мире морских судов на СПГ представлен в таблице 1.
Таким образом, можно сделать вывод о том, что СПГ в качестве моторного топлива могут использовать суда, выполняющие как грузовые, так и пассажирские перевозки. И в случае возникновения пожара и/или взрыва воздействию их опасных факторов могут быть подвержены не только экипаж судна, который проходит специальную подготовку, но и обычные пассажиры.
В настоящее время инфраструктура бункеровки СПГ в России мало развита и одним из главных, замедляющих ее развитие факторов является несовершенство нормативно-правовой базы, в том числе – недостаточность требований в области обеспечения пожарной безопасности. Об этом также свидетельствуют выводы различных научных публикаций, например [7]. За последние годы в российской нормативной базе выпущены три национальных стандарта по бункеровке судов СПГ [2–4], содержащие лишь общие требования, которых недостаточно в части обеспечения пожарной безопасности бункерных причалов.
Поэтому для совершенствования нормативных требований по обеспечению пожарной безопасности объектов с обращением СПГ специалистами ФГБУ ВНИИПО МЧС России был разработан проект свода правил «Бункеровка водного транспорта сжиженным природным газом. Бункерные причалы. Требования пожарной безопасности» (далее – свод правил).
Актуальность разработки свода правил обусловлена тем, что в одной из задач Плана мероприятий («Дорожной карты») по развитию рынка малотоннажного сжиженного природного газа и газомоторного топлива в Российской Федерации на период до 2025 года, утв. Распоряжением Правительства Российской Федерации от 13.02.2021 № 350-р, является разработка сводов правил для обеспечения требований пожарной безопасности при экипировке железнодорожного транспорта и бункеровке водного транспорта сжиженным природным газом.
Ранее совокупные требования пожарной безопасности к операции бункеровки водного транспорта СПГ, а также требования пожарной безопасности при проектировании и строительстве объектов инфраструктуры бункеровки СПГ в нормативных документах по пожарной безопасности не содержались.
Рассмотрим некоторые основные нормативные требования пожарной безопасности, установленные в настоящем своде правил.
Следует отметить, что требования, изложенные в своде правил, установлены для бункерных причалов с количеством СПГ на объекте менее 1500 т, при единичном объеме криогенного резервуара не более 260 м3 при полуизотермическом способе хранения и 2000 м3 при изотермическом способе хранения.
Свод правил распространяется на бункеровку водного транспорта СПГ присущими для бункерных причалов методами «автоцистерна-судно», «железнодорожная цистерна-судно», «танк-контейнер-судно», «береговые стационарные или мобильные резервуары хранения-судно» и не распространяются на бункеровку газотопливных судов СПГ методом «судно-судно»; на операции по отгрузке СПГ в грузовые танки судов-бункеровщиков, осуществляющих последующую бункеровку судов СПГ методом «судно-судно»; на проектирование, правила постройки и оборудование газотопливных судов и судов-бункеровщиков СПГ, требования к которым регламентируются соответствующими нормативными документами классификационных обществ, под надзором которых они строятся.
Разработанный свод правил устанавливает требования пожарной безопасности как технического, так и организационного характера, которые следует соблюдать при проектировании, строительстве и эксплуатации бункерных причалов и объектов их инфраструктуры.
Сформулированы основные требования пожарной безопасности, предъявляемые к генеральному плану бункерного причала и размещению на нем основных зданий, сооружений, наружных установок, технологического и иного оборудования и трубопроводов. В соответствии с этими требованиями при размещении бункерного причала следует предусмотреть функциональное зонирование его территории. Наименование выделяемых зон и возможный состав размещаемых в них объектов и технологического оборудования представлены в таблице 2.
Функциональное зонирование преследует своей целью объединение схожих по своей пожарной опасности объектов, выполняющих определенные функции, установление требований для каждой функциональной зоны отдельно и для создания условий по эффективному осуществлению действий по тушению возможных пожаров на данных объектах. В частности, в своде правил устанавливаются требования к расположению въездов, проездов и подъездов для пожарной техники и регламентируются значения минимальных противопожарных расстояний между объектами, входящими в состав бункерного причала (таблицы 3, 4).
Кроме того, учитывая высокую пожаровзрывоопасность бункерного причала, в своде правил установлены минимальные противопожарные расстояния от причала до не относящихся к нему (соседних) объектов (таблица 5).
В целях обеспечения пожарной безопасности зданий, сооружений и наружных установок бункерных причалов в проекте свода правил изложены требования к их объемно-планировочным и конструктивным решениям. Так, здания следует проектировать I, II или III степени огнестойкости класса конструктивной пожарной опасности С0, а насосная станция противопожарного водоснабжения (при ее наличии на причале) должна иметь I степень огнестойкости. Также в своде правил установлены пределы огнестойкости, предъявляемые к строительным конструкциям бункерного причала, значения которых представлены в таблице 6.
Для целей соблюдения положений статьи 52 Федерального закона [1], проект свода правил содержит раздел, который устанавливает требования, обеспечивающие в случае пожара безопасную эвакуацию людей. Эвакуационные и аварийные выходы, пути эвакуации из зданий, сооружений и наружных установок должны соответствовать требованиям Федерального закона [1], СП 1.13130 и настоящего свода правил. Для зданий бункерного причала должно быть предусмотрено не менее двух эвакуационных выходов с каждого этажа здания, а длина тупиковых коридоров должна быть более 7 м. При этом следует отметить, что для обеспечения безопасной эвакуации необходимо выполнять полный комплекс мероприятий, заложенных в настоящий свод правил.
С целью предотвращения возникновения аварийных ситуаций с пожарами и взрывами на причале в проекте свода правил предусмотрен ряд нормативных требований к технологическому оборудованию. В частности, установлены следующие требования:
- к размещению технологического оборудования, согласно которым размещение технологического оборудования должно обеспечивать удобство и безопасность его эксплуатации и возможность принятия незамедлительных мер по недопущению аварийных ситуаций или локализации аварий. Также технологическое оборудование следует размещать, как правило, на открытых площадках;
- к оборудованию (включая резервуары СПГ, технологические трубопроводы и другое оборудование);
- пожарной безопасности при эксплуатации технологического оборудования.
Для целей перевода технологического оборудования в безопасное состояние при возникновении аварии на бункерном причале должна быть предусмотрена система противоаварийной защиты, отвечающая требованиям, установленным нормативными документами по промышленной безопасности и настоящим сводом правил. Также бункерный причал должен оборудоваться системами видеонаблюдения и оповещения об аварийной ситуации.
Для предотвращения возникновения аварийных ситуаций, связанных с нарушением герметичности технологического оборудования с находящимся в нем СПГ, бункерный причал должен быть оснащен системой обнаружения утечек горючих газов и/или паров согласно требованиям, которые изложены в нормативно-правовых актах и нормативных документах в сфере промышленной безопасности.
Следует отметить, что система обнаружения утечек СПГ должна обеспечивать выполнение следующих функций:
- обнаружение утечек горючих газов и/или паров при разгерметизации технологического оборудования;
- включение сигнализации об обнаружении утечек в операторной с указанием места расположения зоны загазованности;
- срабатывание по соответствующему алгоритму исполнительных систем и устройств противоаварийной и противопожарной защиты.
Кроме того, в проекте свода правил регламентируется необходимость оснащения технологических площадок бункерного причала, на которых размещено оборудование с СПГ, сборниками аварийных проливов СПГ, расстояния от которых до резервуаров и другого оборудования должны определяться, исходя из безопасной плотности потока теплового излучения при пожаре находящегося в сборнике продукта. Вместимость сборников аварийных проливов СПГ должна определяться, исходя из максимальной проектной аварии, связанной с утечкой жидкой фазы СПГ из оборудования, расположенного на рассматриваемой площадке.
Одной из составляющих системы обеспечения пожарной безопасности бункерного причала является система противопожарной защиты, от качественного проектирования, эксплуатации и технического обслуживания которой зависит безопасность всего объекта в целом. Свод правил устанавливает нормативные требования, предъявляемые к системам противопожарной защиты, а именно: системам пожарной сигнализации, системам оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре, противопожарному водоснабжению, а также системам пожаротушения и водяного орошения, которыми оснащаются объекты инфраструктуры бункеровки СПГ.
Необходимость оснащения зданий, сооружений, оборудования и наружных установок бункерного причала системами противопожарной защиты устанавливается в соответствии с СП 486.1311500. Проектирование систем пожарной сигнализации в зданиях и помещениях бункерных причалов следует осуществлять в соответствии с нормами и правилами, изложенными в СП 484.1311500, а при выборе пожарных извещателей следует принимать во внимание возможные факторы воздействия в местах их установки.
Согласно подразделу 7.12, система оповещения и управления эвакуацией должна быть не ниже 2-го типа в соответствии с СП 3.13130 и иметь автоматическое или полуавтоматическое управление.
Свод правил устанавливает требования, предъявляемые к системам противопожарного водоснабжения, а именно:
- запасу воды для целей пожаротушения и водяного охлаждения;
- насосной станции противопожарного водоснабжения;
- кольцевому противопожарному водопроводу.
Кроме того, в своде правил приведены требования к установкам пожаротушения, водяного орошения и водяных завес, стационарным лафетным стволам, мобильным средствам пожаротушения, первичным средствам пожаротушения, которые предназначены для тушения и локализации очагов возгорания на объектах инфраструктуры бункеровки СПГ.
В проект свода правил включены также минимальные организационные требования пожарной безопасности, которые следует соблюдать при подготовке и проведении бункеровочных операций водного транспорта сжиженным природным газом, в том числе:
1) разработка и утверждение инструкций о мерах пожарной безопасности, а также как дополнение к инструкциям – проверочных чек-листов;
2) обучение персонала, участвующего в бункеровочных операциях, соответствующим мерам пожарной безопасности;
3) выполнение соответствующие условий при проведении операций бункеровки:
- главные двигатели газотопливного судна при бункеровке должны быть в состояние немедленной готовности;
- между газотопливным судном и бункерным причалом должна быть установлена надежная связь;
- должны быть подготовлены необходимые средства обеспечения пожарной безопасности и пожаротушения;
- должны быть установлены поддоны для сбора проливов в местах возможной утечки СПГ, выполненные из материалов, устойчивых к воздействию криогенных температур и гидростатическому давлению пролитой жидкости;
4) не допускается проводить бункеровочные операции:
- при проведении огневых работ на судне и/ или на бункеровочной базе;
- во время грозы, шторма и др.;
- при недостаточном естественном или искусственном освещении рабочей зоны;
- через корпус другого судна;
- при неисправности систем обеспечения безопасности, в том числе систем пожаротушения, системы контроля загазованности, системы аварийного останова, системы аварийного разъединения, системы продувки азотом и др.
Разработанный проект свода правил прошел стадию публичных обсуждений, был рассмотрен и согласован в двух технических комитетах по стандартизации, а также прошел процедуру согласования в федеральных органах исполнительной власти. На каждом из этапов согласований проект свода правил дорабатывался по поступившим замечаниям и предложениям и 25 августа был подписан Приказ МЧС России № 898, в соответствии с которым данный свод правил был утвержден и вступит в силу с 1 марта 2024 г. 26 сентября 2023 года свод правил зарегистрирован Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) и ему присвоен номер – СП 528.1311500.2023.
В заключение следует отметить, что введение и последующее применение на территории Российской Федерации такого нормативного документа позволит усовершенствовать нормативные требования пожарной безопасности, предъявляемые к объектам с обращением СПГ, что обеспечит снижение риска возникновения пожара при проведении бункеровочных операций водного транспорта СПГ, а также повышение уровня пожарной безопасности при проектировании и строительстве данных объектов защиты.
Литература
1. Федеральный закон «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»: от 22.07.2008 № 123-ФЗ (с изменениями на 14.07.2022, действует с 01.03.2023) [электронный ресурс] – Электронный фонд правовых и нормативно-технических документов. АО «Кодекс», 2023 – Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/902111644/. – Дата обращения: 07.11.2023.
2. ГОСТ Р 59020-2020. Нефтяная и газовая промышленность. Грузовые операции и бункеровка сжиженным природным газом. Термины и определения». [электронный ресурс] – Электронный фонд правовых и нормативно-технических документов. АО «Кодекс», 2023 – Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/1200175364/. – Дата обращения: 07.11.2023.
3. ГОСТ Р 59021-2020. Нефтяная и газовая промышленность. Грузовые операции и бункеровка сжиженным природным газом. Общие требования» [электронный ресурс] – Электронный фонд правовых и нормативно-технических документов. АО «Кодекс», 2023 – Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/1200175365/. – Дата обращения: 07.11.2023.
4. ГОСТ Р 59022-2020. Нефтяная и газовая промышленность. Грузовые операции и бункеровка сжиженным природным газом. Оборудование причалов» [электронный ресурс] – Электронный фонд правовых и нормативно-технических документов. АО «Кодекс», 2023 – Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/1200175366/. – Дата обращения: 07.11.2023.
5. А. Книжников, А. Климентьев «Внедрение альтернативных видов топлив для бункеровки. От Балтики к Арктике» / Дискуссионные материалы к международной конференции «НЕВА-2019», сентябрь 2019 г., Санкт-Петербург, 28 с.
6. И.А. Болодьян, В.П. Молчанов и др. «Пожаровзрывобезопасность объектов хранения сжиженного природного газа. Процессы испарения и формирования пожаровзрывоопасных облаков при проливе жидкого метана. Методики оценки параметров» / Пожарная безопасность. 2000. № 4. С. 108–117.
А.С. Буянов, В.Е. Семенов и др. «Нормативно-правовое регулирование бункеровки судов сжиженным природным газом в морских портах России» / Газовая промышленность, 2020, № 3/798, с.76–82.
