Πυρκαγιές σε δεξαμενές υγρών καυσίμων

18/4/2015

Του Πυράρχου Σπυρίδωνα Γ. Βαρσάμη*

Σύμφωνα με δημοσίευμα του Reuters[1],  μια πυρκαγιά που μαινόταν από την Πέμπτη 25/12/2014 στο μεγαλύτερο λιμάνι πετρελαίου της Λιβύης του Es Sider, είχε καταστρέψει μέχρι και 1,8 εκατομμύρια βαρέλια αργού που βρίσκονταν σε επτά δεξαμενές αποθήκευσης. Η πυρκαγιά ξεκίνησε από πύραυλο που εκτόξευσαν αντιμαχόμενες δυνάμεις, σε εγκατάσταση αποθήκευσης αργού πετρελαίου. Σύμφωνα με εκπρόσωπο της Κρατικής εταιρείας πετρελαίου, δύο δεξαμενές είχαν καταρρεύσει, δύο καίγονται ενώ σε άλλες τρεις η πυρκαγιά έχει κατασβεστεί. Το ρεπορτάζ συνοδεύεται από τρεις εντυπωσιακές φωτογραφίες από την πυρκαγιά σε μια από τις δεξαμενές. (φωτό 1,2,3)
Με αφορμή αυτό το πολύ σημαντικό περιστατικό (τόσο πυροσβεστικά αλλά και γεωπολιτικά) είναι χρήσιμο να δούμε κάποια στοιχεία για τις πυρκαγιές σε δεξαμενές υγρών καυσίμων και να αξιοποιήσουμε πληροφορίες που μπορούμε να εξάγουμε από τις φωτογραφίες του ρεπορτάζ.

Εικόνα 1

Πρέπει να αναφέρουμε ότι τέτοιου είδους συμβάντα εμπίπτουν στα οριζόμενα στη Οδηγία SEVESO II της Ε.Ε. και την εφαρμοστική εθνική νομοθεσία[2]. Οι εγκαταστάσεις που λειτουργούν στη χώρα μας και υπάγονται στις διατάξεις  της Οδηγίας, υποχρεούνται να συντάσσουν και να υποβάλουν προς έγκριση Μελέτη Ασφαλείας ή Έκθεση Πολιτικής Πρόληψης Μεγάλων Ατυχημάτων & Σύστημα Διαχείρισης Ασφαλείας, ενώ οι αρμόδιες Αρχές συντάσσουν τα Σχέδια Αντιμετώπισης Τεχνολογικών Ατυχημάτων Μεγάλης Έκτασης (ΣΑΤΑΜΕ).

Σύμφωνα με τα αναγραφόμενα στο Ειδικό Σχέδιο Αντιμετώπισης Τεχνολογικών Ατυχημάτων Μεγάλης Έκτασης (Εξωτερικό ή Ειδικό ΣΑΤΑΜΕ),  εγκατάστασης παραγωγής και εμπορίας πετρελαιοειδών και χημικών προϊόντων στη Θεσσαλονίκη[3], τα περιστατικά φωτιάς σε δεξαμενή υγρών καυσίμων πλωτής οροφής, αφορούν κύρια σε φωτιά στην οροφή της δεξαμενής και φωτιά στο ανάχωμα της δεξαμενής . Η φωτιά σε δεξαμενή πλωτής οροφής, πολύ σπάνια μπορεί να εξελιχθεί σε ατύχημα μεγάλης έκτασης, μόνο εάν βυθισθεί η πλωτή οροφή και εξαπλωθεί η φωτιά σε όλη την επιφάνεια της δεξαμενής. Με βάση τα ατυχήματα που έχουν συμβεί τα τελευταία περίπου 50 χρόνια σε μεγάλες ατμοσφαιρικές δεξαμενές αποθήκευσης και που έχουν καταγραφεί στη διεθνή βιβλιογραφία[4], προκύπτει ότι μεταξύ 60 περιστατικών πυρκαγιάς στον δακτύλιο δεξαμενών πλωτής οροφής, μόνο στο ένα η φωτιά επεκτάθηκε σε όλη την επιφάνεια του υγρού.

Εικόνα 2

Περιστατικό φωτιάς με βύθιση οροφής σε δεξαμενή αργού πετρελαίου μπορεί να οδηγήσει μετά από ώρες στο φαινόμενο boilover (αναβρασμός). Και αυτά τα περιστατικά είναι πολύ απίθανο να συμβούν και ενδεικτικά αναφέρεται ότι στον κατάλογο των διεθνώς καταγεγραμμένων σχετικών ατυχημάτων που αναφέρεται παραπάνω, και μεταξύ 26 ατυχημάτων τα οποία συνέβησαν σε δεξαμενές αποθήκευσης αργού, πλωτής οροφής, μόνο σε ένα αναφέρεται εξέλιξη σε boilover (μετά από τρομοκρατική ενέργεια). Κατά το φαινόμενο αυτό η σταδιακή καύση των ελαφρών κλασμάτων του αργού πετρελαίου αυξάνει την πυκνότητα των επιφανειακών θερμών υπολειμμάτων (με σημείο ζέσεως πάνω από 150°C), τα οποία αρχίζουν να βυθίζονται δημιουργώντας ένα θερμό μέτωπο που αρχίζει να κατέρχεται με ταχύτητα σημαντικά μεγαλύτερη από το ρυθμό καύσης στην επιφάνεια της δεξαμενής. Για το αργό πετρέλαιο η μέση ταχύτητα του θερμού μετώπου είναι περίπου 0.8 m/hr (1-4 ft/hr). Όταν το θερμό μέτωπο φθάσει στη στάθμη του νερού ή στο γαλάκτωμα που υπάρχει στον πυθμένα της δεξαμενής γίνεται απότομη ατμοποίηση του νερού (1 όγκος νερού δίνει περίπου 1700 όγκους υδρατμού). Ο ατμός εκτινάσσεται και συμπαρασύρει το περιεχόμενο της δεξαμενής. Οι πλούσιοι σε υδρογονάνθρακες ατμοί ανέρχονται σε μεγάλο ύψος, όπου αναμιγνύονται με τον αέρα και αναφλέγονται δημιουργώντας μια μεγάλη φλόγα σε σχήμα μανιταριού που έχει σαν συνέπεια την ξαφνική αύξηση της θερμικής ακτινοβολίας. Σε κάποιες πηγές αναφέρεται ότι η διάμετρος της πύρινης σφαίρας φθάνει τις 3-5 φορές τη διάμετρο της δεξαμενής, ενώ αλλού ότι σε πραγματικά περιστατικά που έχουν καταγραφεί βιβλιογραφικά, η ακτίνα της φωτιάς των καιγόμενων υδρογονανθράκων που συμβαίνει κατά το φαινόμενο του boilover, φθάνει συνήθως μέχρι τα 85 m.

Εικόνα 3

Τέλος φωτιά αναχώματος είναι το πολύ ακραίο περιστατικό, της φωτιάς στη λεκάνη συλλογής μετά από διαρροή όλου του περιεχομένου μιας δεξαμενής.

Ο μεγαλύτερος κίνδυνος από μια φωτιά σε δεξαμενή υγρών καυσίμων είναι η εκπομπή θερμικής ακτινοβολίας στη γύρω περιοχή. Από την καύση των υγρών καυσίμων δημιουργούνται εκπομπές κυρίως διοξειδίου του θείου, οξειδίων του αζώτου και καπνού, γιαυτό το προσωπικό που επιχειρεί πρέπει να λαμβάνει μέτρα προστασίας της αναπνοής. Τέλος επιπτώσεις αναμένονται από την επαφή με τη φλόγα σε ανθρώπους και εξοπλισμό που τυχόν βρεθούν εντός της ακτίνας του φαινομένου boilover.

Η θερμική ακτινοβολία της φωτιάς σε δεξαμενή θα μπορούσε να προκαλέσει πολλαπλασιαστικά φαινόμενα (Domino) σε γειτονικό εξοπλισμό, που βρίσκεται εντός της ακτίνας πρόκλησης πολλαπλασιαστικών φαινομένων (για θερμική ακτινοβολία μεγαλύτερη των 37.5 kW/ m² για χρόνο τουλάχιστον 1000 sec). Όμως η  ακτινοβολία στα όρια της φλόγας πυρκαγιών υγρών καυσίμων είναι 20kw/m2, (κάτω από το όριο των 37.5kw/m2 για πρόκληση Domino), επομένως δεν αναμένεται κλιμάκωση και πολλαπλασιαστικά φαινόμενα.

Σε περίπτωση που εκτιμηθεί ότι το περιστατικό είναι πιθανό να εξελιχθεί σε boilover, τότε θα πρέπει οι Δυνάμεις Καταστολής να απομακρυνθούν σε απόσταση τουλάχιστον 200 m από τη δεξαμενή και θα πρέπει να καταστρωθεί σχέδιο για τη γρήγορη εκκένωση της γειτονικής περιοχής σε απόσταση 400 m. Αν ο κόσμος δεν προλαβαίνει να απομακρυνθεί, πρέπει να προστατευθεί από το φαινόμενο καταφεύγοντας μέσα σε κτίρια ή πίσω από εξοπλισμό.

Σε περίπτωση φωτιάς στο ανάχωμα δεξαμενής με αργό πετρέλαιο και για διάμετρο αναχώματος 170m, το ύψος φλόγας εκτιμάται στα 140m, ενώ με δυσμενείς ατμοσφαιρικές συνθήκες,  η Ζώνη  Προστασίας Δυνάμεων Επέμβασης (Ι) υπολογίζεται μόλις στα 5m από το ανάχωμα, η Ζώνη Σοβαρών Επιπτώσεων Πληθυσμού (ΙΙ) στα 80m  και η Ζώνη Μετρίων Επιπτώσεων Πληθυσμού (ΙΙΙ) στο 150m, ενώ δεν αναμένονται πολλαπλασιαστικά φαινόμενα[5].

Βλέποντας τις φωτογραφίες από την πυρκαγιά στη Λιβύη παρατηρούμε τα εξής:

• Στη φωτό 1 φαίνεται ότι καίγεται το περιεχόμενο της δεξαμενής αργού, σε όλη την ελεύθερη επιφάνεια του υγρού. Επίσης φαίνεται να υπάρχουν εστίες φωτιάς μέσα στη λεκάνη ασφαλείας της δεξαμενής, από διαρροή καυσίμου. Από τους πυροσβέστες γίνεται ρίψη νερού, με τροχήλατο κανόνι νερού (monitor) με μόνο πιθανό αποτέλεσμα την ψύξη των τοιχωμάτων της δεξαμενής ώστε να μην καταρρεύσει. Μπορούμε να παρατηρήσουμε πόσο σημαντική είναι η τοποθέτηση των οχημάτων στην προσήνεμη πλευρά, αφού ο καπνός μετακινείται εξολοκλήρου προς την αντίθετη κατεύθυνση. Επίσης παρατηρούμε ότι επειδή η πυρκαγιά καίει κυρίως εντός της δεξαμενής και δεν έχει επεκταθεί σε όλο το ανάχωμα, το προσωπικό δε δείχνει να επηρεάζεται από θερμική ακτινοβολία.
• Στη φωτό 2 φαίνεται να υπάρχει πυρκαγιά σε τμήμα εντός του αναχώματος. Ο πυροσβέστης βρίσκεται πλησίον του αναχώματος, χωρίς να φέρει καμία προστασία κεφαλής, άρα συμπεραίνεται ότι δεν επηρεάζεται από θερμική ακτινοβολία.
• Στη φωτό 3 φαίνεται το ίδιο σημείο της δεξαμενής αλλά μπορούμε τώρα να δούμε δεξιά ρίψη αφρού, ενώ ο άσπρος καπνός αριστερά πρέπει να οφείλεται στο κατασβεστικό υλικό. Και στις δύο φωτό φαίνεται και πάλι πόσο σημαντική είναι η πραγματοποίηση όλων των ενεργειών από την προσήνεμη πλευρά, που είναι απόλυτα καθαρή.
• Το μέγεθος αυτών των πυρκαγιών απαιτεί τεράστιες ποσότητες αφρού για την κατάσβεση αλλά και νερού για την ψύξη των δεξαμενών. Οι ποσότητες αυτές μπορούν να εξασφαλιστούν μόνο από μόνιμα πυροσβεστικά συστήματα των εγκαταστάσεων (γιαυτό πρέπει να λειτουργούν άψογα ανά πάσα στιγμή), αφού οι δυνατότητες των πυροσβεστικών οχημάτων (1,5-10 τον. νερού) είναι πολύ μικρές. Ιδιαίτερα χρήσιμα είναι τα ειδικά οχήματα διυλιστηρίων που διαθέτει το Πυροσβεστικό Σώμα και μπορούν να κάνουν ρίψη αφρού εντός των δεξαμενών.

Αξίζει να σημειώσουμε ότι με βάση την ιστορία των αντίστοιχων ατυχημάτων, αυτά εξελίχθηκαν σε συμβάντα μεγάλης έκτασης λόγω τραγικών λαθών ή λόγω εγκληματικών ενεργειών. Για να αποφευχθούν τραγικά λάθη απαιτείται άριστη γνώση των διαδικασιών επέμβασης από όλους τους εμπλεκόμενους φορείς, σχεδιασμός του τρόπου αντίδρασης και έλεγχος της εφαρμογής του, μέσα από ρεαλιστικές ασκήσεις ευρείας κλίμακας, επί χάρτου και στο πεδίο. Αλλά και η  πιθανότητα εκδήλωσης κάθε είδους εγκληματικής ενέργειας, πρέπει να λαμβάνεται σοβαρά υπόψη κατά το σχεδιασμό πρόληψης, αφού η ρευστή γεωπολιτική κατάσταση, που επικρατεί στην ευρύτερη περιοχή της χώρας μας, μπορεί να οδηγήσει ακραίες ομάδες σε τέτοιου είδους ενέργειες.

Οι Μελέτες Ασφαλείας που συντάσσουν αυτού του είδους οι εγκαταστάσεις, στα πλαίσια της Οδηγίας SEVESO, αποτελούν πολύ χρήσιμα εργαλεία για τον επιχειρησιακό σχεδιασμό των αρμόδιων Υπηρεσιών του Πυροσβεστικού Σώματος, αφού περιλαμβάνουν πλήθος σεναρίων ατυχημάτων, τα οποία περιγράφουν και αναλύουν. Οι Υπηρεσίες του Π.Σ. θα πρέπει να έχουν προχωρήσουν στη σύνταξη σχεδίων επέμβασης για κάθε σενάριο ατυχήματος που περιλαμβάνεται στην αντίστοιχη Μελέτη Ασφαλείας και τα σχέδια αυτά να αποτελούν αντικείμενο ενδελεχούς μελέτης από το πυροσβεστικό προσωπικό, ώστε αυτό να μπορέσει να ανταποκριθεί σε περίπτωση που απαιτηθεί.

Επίσης ιδιαίτερα σημαντικός είναι ο ρόλος των Επιτροπών Επιθεώρησης των εγκαταστάσεων, που συγκροτούν οι αδειοδοτούσες αρχές και στις οποίες συμμετέχουν εκπρόσωποι όλων των εμπλεκόμενων φορέων, μεταξύ των οποίων είναι και οι τοπικές Πυροσβεστικές Υπηρεσίες. Οι επιτροπές αυτές πρέπει να πραγματοποιούν ετήσιους ελέγχους, οι οποίοι περιλαμβάνουν και την εξέταση εφαρμογής ενός από τα σενάρια ατυχήματος, που περιλαμβάνει η Μελέτη Ασφαλείας. Η εμπειρία που αποκομίζουν οι συμμετέχοντες σε αυτές τις επιτροπές επιθεώρησης και ειδικά αυτές που συγκροτούνται από τη Δ/νση Εγκαταστάσεων Πετρελαιοειδών του ΥΠΕΚΑ, είναι ιδιαίτερα χρήσιμη σε περίπτωση που απαιτηθεί επέμβαση σε πραγματικό περιστατικό και οι Αξιωματικοί του ΠΣ που συμμετέχουν, θα πρέπει να είναι κατάλληλα προετοιμασμένοι και ενημερωμένοι για τα αναγραφόμενα στη Μελέτη Ασφαλείας.

* Ο Πύραρχος Σπ. Γ. Βαρσάμης είναι Διοικητής 1^ου Π.Σ. Θεσσαλονίκης, πτυχιούχος Δασολογίας & Φ.Π./Α.Π.Θ., απόφοιτος Α.ΔΙ.Σ.ΠΟ./Γ.Ε.ΕΘ.Α. & για δύο έτη ήταν μέλος της Επιτροπής Επιθεωρήσεων εγκαταστάσεων SEVESO της Νομαρχίας Θεσσαλονίκης και  συμμετείχε δύο φορές στην Επιτροπή Επιθεώρησης (Δ/νσης Εγκαταστάσεων Πετρελαιοειδών του ΥΠΕΚΑ) της εγκατάστασης ΕΛ.ΠΕ. Β.Ε.Θ.. Έχει συμμετάσχει, ως Αξιωματικός Υπηρεσίας 2^ου Π.Σ. Θεσ/νίκης, στην κατάσβεση μεγάλης πυρκαγιάς, στις εγκαταστάσεις αποθήκευσης -διακίνησης καυσίμων της εταιρείας MAMID-OIL στο Καλοχώρι, το 1997.

Παραπομπές

[1] (http://www.reuters.com/article/2014/12/30/us-libya-security-oil-idUSKBN0K810S20141230  Τρίτη 30/12/2014)

[2] Η με αριθμ. πρωτ. 4603/6-7-2012 (ΑΔΑ: Β416Ι-ΕΤΘ) εγκύκλιος Γ.Γ.Π.Π., με θέμα «Σχεδιασμός και δράσεις Πολιτικής Προστασίας για την αντιμετώπιση κινδύνων από ατυχήματα μεγάλης έκτασης σε εγκαταστάσεις ή μονάδες λόγω της ύπαρξης επικίνδυνων ουσιών (εγκαταστάσεις SEVESO) σύμφωνα με την ΚΥΑ 12044/613/2007 – Ρόλοι και Αρμοδιότητες Φορέων στα πλαίσια της ΚΥΑ 12044/613/2007».

[3] ΕΙΔΙΚΟ Σχέδιο Αντιμετώπισης Τεχνολογικών Ατυχημάτων Μεγάλης Έκτασης (ΣΑΤΑΜΕ) της

ΕΛΛΗΝΙΚΑ ΠΕΤΡΕΛΑΙΑ Α.Ε. – ΔΙΥΛΙΣΤΗΡΙΟ & ΧΗΜΙΚΑ ΕΡΓΟΣΤΑΣΙΑ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ/ Ν.Α.Θεσ/νίκης Δεκέμβριος 2004.

[4] ΑΡΙ 2021Α, “Interim study-Prevention and Suppression of Fires in Large Aboveground Atmospheric Storage Tanks”, July 1998

[5] Τα Όρια Ζωνών Προστασίας και Ζώνης Domino για επιπτώσεις θερμικής ακτινοβολίας (Τεχνικό Υπόμνημα ΕΜΠ – Νοέμβριος 1998) είναι τα ακόλουθα:

• Ζώνη Ι (Προστασίας Δυνάμεων Καταστολής) (15 kW/ m²): Πρόκληση εγκαυμάτων γ΄ βαθμού (με συνέπεια θάνατο) σε ποσοστό άνω του 50% των εκτιθέμενων.
• Ζώνη ΙΙ (Προστασίας Πληθυσμού- Σοβαρές Επιπτώσεις) (6 kW/ m²): Πρόκληση εγκαυμάτων γ΄ βαθμού (με συνέπεια θάνατο) σε ποσοστό 1% των εκτιθέμενων
• Ζώνη ΙΙΙ (Προστασίας Πληθυσμού -Μέτριες Επιπτώσεις) (3 kW/ m²): Πρόκληση εγκαυμάτων α΄ βαθμού σε σημαντικό τμήμα του πληθυσμού
• Ζώνη Πολλαπλασιαστικών Φαινομένων (Domino) (37.5 kW/m² ): Σημαντικές καταστροφές σε εξοπλισμό και κτίρια