Нормативные требования и методы испытаний конструкций при углеводородном режиме пожара. Часть II

Материалы по теме

«Лаборатория огнезащиты» объявляет о запуске производства передовых огнезащитных штукатурных составов

01.06.2023

Требования к конструктивным решениям, применяемым материалам и технологиям при проектировании объектов инфраструктуры морского транспорта, плавучих буровых установок и МСП, причальных комплексов подлежат оценке и подтверждению соответствия требованиям международно-взаимосогласованными морских надзорных классификационных органов. В РФ таким органом явяется Российский морской регистр судоходства (РМРС), который по Конвенции обязан признавать любые зарубежные сертификаты и прочие разрешительные процедуры, как и все другие участники Конвенции должны признавать документы, выдаваемые РМРС.

В таблице 1 приводятся данные из действующих сертификатов, выданных РМРС в период с 2015–2017 годы согласно официальному сайту РМРС для «судовых противопожарных конструкций (палубы и переборки) для плавучих буровых установок и МСП, для образцов, испытанных при углеводородном режиме пожара». Как указывается в сертификатах там же, испытания проводились согласно требованиям части 3 Приложения I Кодекса ПИО и, или Резолюции ИМО А.754 (18) или Резолюции ИМО А.307 (88), хотя необходимо и достаточно указать только ПИО 2010.

На основании освидетельствования и проведенных испытаний удостоверяется, что конструкции удовлетворяют требованиям Части VI (I.2.2, 2.1) [1]. В некоторых сертификатах дополнительно упоминается соответствия требованиям к [2]. Термины и текст в таблице приняты с официального сайта РМРС и текстов сертификатов.

Как следует из таблицы 1, РМРС даже для однотипных изделий руководствуется в один и тоже период времени различными документами и стандартами на испытания. Для сравнения для некоторых палуб и перегородок в таблице 2 приводятся данные для класса «А» (выделено курсивом). Как видно из приведенных данных, для импортных материалов Sherwin-Williams разница между расходом средства огнезащиты на классы А-60 и Н-60 практически отсутствует, для отечественных материалов для А-60 расход меньше на 30 %.

Примечание. Согласно тексту выданных сертификатов: *Покрытие является горючим и может использоваться только на наружных поверхностях и в помещениях, где обычно нет людей. Изолированная сторона должна быть всегда со стороны огневого воздействия и с противоположной стороны расположения ребер жесткости.

НОРМАТИВЫ ДЛЯ ОГНЕЗАЩИТЫ НГК

В Российских ПАО «Лукойл», ПАО «Транснефть», как и в ПАО «Газпром» существуют ведомственные стандарты по антикоррозионной защите конструкций, но для огнезащитных покрытий и средств огнезащиты документы не разработаны. И это понятно, поскольку в отраслевых документах указанных кор-строительным конструкциям с учетом воздействия углеводородного режима пожара не представлены. Характеристики предельных состояний, сочетания нагрузок и коэффициента надежности принимаются по СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» только в режими «стандартного пожара». Такая же ситуация в сводах правил и национальных стандартов для всей нефтегазовой отрасли (для объектов производства и потребления СУГ, газораспределительных систем, магистральных трубопроводов нефти и нефтепроводов и т.д.).

За рубежом, например, в корпорации Total S.A. – французкой нефтегазовой компании, четвертой по объему добычи в мире после Royal Dutch Shell, BP и ExxonMobil, существуют внутренние стандарты для средств огнезащиты для конструкций. Так, General specifi cation safety. GS EP SAF 337. Passive fi re protection: Basis of design [19] определяет требования при проектировании, выборе и использовании пассивной огнезащиты для береговых сооружений и морских стационарных платформ. Данный документ также устанавливает классификацию пассивных средств огнезащиты для Компании. Приводятся общие требования к пассивной огнезащите, типы пассивной огнезащиты на различных материалах (эпоксидные составы, цеметно-содержащие и т.д.); примеры применения для различных объектов: резервуары, нефтепроводы, резервуары с СПГ, танкеры, палубы и перегородки; примеры расчета приведенных толщин и рекомендуемые расходы для огнезащитных материалов. Приводятся условия, при которых необходимы дополнительные расчеты риска возникновения аварий и оценка последствий.

Норвежской Ассоциацией нефтяной промышленности (OLF) разработан стандарт NORSOK M-501 Surface preparation and protective coating [20], который также может применяться для морских платформ. Документ содержит перечень различных методов и значений технических характеристик покрытий для различных типов сооружений МСП и условий эксплутации. Большинство указанных систем покрытий согласуется со стандартом ISO 20340:2003(Е) «Лакокрасочные покрытия. Технические требования к системе защитных лакокрасочных покрытий для морских и аналогичных им конструкций». Установлено 8 систем, различающихся назначением, подготовкой поверхности, толщиной сухой пленки защитного покрытия и т.д. Для распыляемых систем пассивной огнезащиты используется 5-я система, состоящая из двух подсистем – для эпоксидной огнезащиты и для цементосодержащей. Рекомендуется оптимальный расход для огнезащитных композиций.

В таблице 2 приводятся данные из официальных сайтов некоторых компаний, указавших данные для выпускаемых средств огнезащиты для строительных конструкций, испытанных на огнестойкость при углеводородном температурном режиме, а также данные сертификатов UL 1709, доступных в открытой онлайн-базе данных Underwriters Laboratory [21]. Приведенная толщина колонн для покрытий, сертифицированных в соответствии с требованиями стандарта UL 1709 составляет примерно 6 мм (колонна W10 х 49 по американской классификации).

Примечание. ПТМ – приведенная толщина металла, * – ПТМ = 3,4 мм, **– ПТМ = 8,5 мм. Расход указан без учета технологических потерь при нанесении.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

По результатам анализа требований к пределам огнестойкости судовых и наземных строительных конструкций к воздействию углеводородного режима пожара можно утверждать, что однозначные требования присутствуют только для конструкций буровых платформ и морских установок, при этом даже в официальных документах на проведение испытаний существуют разногласия в регламентирующих документах, которые должны устанавливать соответствующую методику испытаний;

• за рубежом (Франция, Норвегия) применение средств огнезащиты в условиях углеводородного режима пожара регламентируются отделами расчета рисков крупных иностранных нефтегазовых и страховых компаний и их собственными отраслевыми стандартами;
• ГОСТ Р EN 1363-2 не содержит описание методики проведения испытаний (например, расстановка и тип термопар и т.д.), не гармонизирован с основополагающими стандартами, устанавливающими общую методологию в области огнестокойсти, – потребуются изменения с учетом международной практики;
• широко применяемый для эпоксидных средств огнезащиты американский стандарт UL 1709 регламентирует дополнительное проведение климатических испытаний; и содержит два типа испытаний: крупномасштабное и испытания на стержнях размерами 2 фута на 6 дюймов на 6 дюймов (610 x 152 x 152 мм) с толщиной стенки 3/16 дюйма (4,8 мм). Европейский стандарт не приводит четкие указания на размер образцов и климатические испытания;
• на объектах нефтегазовой отрасли в России, проектируемых по СТУ, и объектах морской инфраструктуры, применяют импортные средства огнезащиты, не сертифицированные в РФ с учетом испытаний по углеводородному режиму пожара, но испытанных по различным международным стандартам. Даже при отсутствии требований и норм в Российской Федерации для пределов огнестойкости конструкций в условиях углеводородного пожара, российские производители средств огнезащиты самостоятельно разрабатывают такие методики («НИИПИиИТвОБЖ», ООО «Дефендер», ООО «Химцентр» и др.) в добровольном порядке проводят испытания выпускаемых средств огнезащиты согласно методикам, приводимым в различных иностранных нормативных документах. Такой сертификат является дополнительным конкурентным преимуществом, достаточно затратным для производителя, и применяемым только для определенного объекта защиты и достаточно спорным ввиду его самостоятельной разработки.

Таким образом, необходимо разработать собственную нормативную базу, с четким регламентированием российских методик испытаний конструкций в условиях углеводородного режима пожара [22, 23], поскольку сейчас нормирование пределов огнестойкости для углеводородного режима пожара отсутствует, процесс испытаний проходит бессистемно и приводит к дополнительным затратам произоводителей средств огнезащиты.

Литература

1. Gravit M., Gumerova E., Bardin A., Lukinov V. (2018) Increase of Fire Resistance Limits of Building Structures of Oil-and-Gas Complex Under Hydrocarbon Fire. International Scientific Conference Energy Management of Municipal Transportation Facilities and Transport EMMFT 2017. EMMFT 2017. Advances in Intelligent Systems and Computing, vol 692. Springer, Cham.
2. Яковлев В.В. Нефть. Газ. Последствия аварийных ситуаций. Монография. – СПб.: СПбГПУ. – 2003. – С. 420.
3. А.В. Мордвинова, Д.М. Гордиенко, Ю.Н. Шебеко, А.Ю. Лагозин, В.П,Некрасов. Методы управления пожарным риском морских стационарных нефтегазодобывающих платформах. Газовая промышленность. Промышленная безопасность и противопожарная защита объектов гавовй промышленности. 2014 – С. 30–34.
4. Ф.М. Мустафин, Л.И. Быков, В.Н. Мохов и др. Строительные конструкции нефтегазовых объектов. – СПб.: ООО «Недра», 2008. – С. 780.
5. Прогнозирование огнестойкости стальных конструкций с огнезащитой: диссертация …доктора технических наук: 05.26.03 / Голованов В.И. – Москва, 2008. – С. 337.
6. Dennis P. Nolan, P.E. Handbook of Fire & Explosion Protection Engineering Principles for Oil, Gas, Chemical, and Related Facilities. 1996, NOYES PUBLICATIONS Westwood, New Jersey, U.S.A.
7. Fireproofing for hydrocarbon fire exposures. GAPS Guidelines. Publication of Global Asset Protection Services LLC.
8. Гравит М.В. Гармонизация российских и европейских нормативных документов, регламентирующих методы испытаний на огнестойкость строительных конструкций с использованием средств огнезащиты // Пожаровзрывобезопасность, том.23, 2014. № 5. – С.38–46.
9. Хасанов И. Р., Гравит М. В., Косачев А.А., Пехотиков А. В., Павлов В. В. Гармонизация европейских и российских нормативных документов, устанавливающих общие требования к методам испытаний на огнестойкость строительных конструкций и применению температурных режимов, учитывающих реальные условия пожара // Пожаровзрывобезопасность. — 2014. — Т. 23, № 3. – С. 49–57.
10. Международный кодекс по применению процедур испытания на огнестойкость 2010 года (кодекс ПИО 2010). International code for application of fire test procedures, 2010 (2010 FTP code). IMO resolution MSC.307(88))
11. Международная конвенция по охране человеческой жизни на море 1974 года текст, измененный Протоколом 1988 года к ней, с поправками (СОЛАС-74) (с изменениями на 1 января 2016 года) (редакция, действующая с 1 января 2017 года) http://docs.cntd.ru/document/901765675
12. Международный кодекс постройки и оборудования судов, перевозящих опасные химические грузы наливом Принят Комитетом по безопасности на море( Резолюция MSC.4 (48)) http://docs.cntd.ru/document/499003305
13. Международный кодекс постройки и оборудования судов, перевозящих сжиженные газы наливом (Кодекс МКГ) (с изменениями на 1 января 2016 года). Текст редакции принят Резолюцией MSC.370(93).
14. Постановление Правительства Российской Федерации от 12 августа 2010 г. № 620 «Об утверждении технического регламента о безопасности объектов морского транспорта».
15. ИМО Резолюция A 754 (18) Рекомендация по испытаниям на огнестойкость для перекрытий классов «А», «В» и «F», принятые 4 ноября 1993 г.
16. Правила классификации и постройки морских судов. 2016. г. Санкт-Петербург. http://www.rs-class.org/upload/iblock/16c/2-020101-087_6.pdf
17. Правила классификации, постройки и оборудования плавучих буровых установок и морских стационарных платформ. Российский морской регистр судоходства. Санкт-Петербург. 2014.
18. ABS Rules for building and classing facilities on offshore installations january 2014. https://ww2.eagle.org/content/dam/eagle/rules-and-guides/archives/offshore/63_facilitiesonoffshoreinstallations_2014/fac_rules_e-feb14.pdf
19. GENERAL SPECIFICATION SAFETY GS EP SAF 337 Passive fire protection: Basis of design. Date: 10/2009
20. NORSOK M501 URL: https://www.bollfilter.com/fileadmin/bollfilter/downloads/unternehmen/md-89_norsok_standard_M501_06_02_2012.pdf
21. Database of Underwriters Laboratory. URL:: http://database.ul.com/cgi-bin/XYV/template/LISEXT/1FRAME/index.html?_ga=2.154590717.417029873.1502435981-973715613.1499071474)
22. Экспертная оценка. Игорь Абрамов о рынке огнезащиты // Безопасность зданий и сооружений, № 1, май 2017. – С. 212–216.
23. «Газовая промышленность». (712/2014). Современные технологии противопожарной защиты на страже объектов ОАО «Газпром» (интервью с Р.М. Тагиевым). Режим доступа: http://gasoilpress.ru/gij/gij_detailed.php?GIJ_ELEMENT_ID=75640&WORK_SECTION_ID=1167&CHILD_SECTION_ID=75640

Гравит Марина Викторовна, к.т.н., доцент, доцент кафедры «Строительство уникальных зданий и сооружений» Санкт-Петербургского государственного политехнического университета Петра Великого (ФГАОУ ВО СПбПУ)

Фото: gazprom.ru