Bezpieczeństwo na tankowcu – 5 przydatnych zagadnień

Bezpieczeństwo na tankowcu. Świat napędzany jest ropą, podobnie jak statki, które ją transportują po całym świecie. Statki, które są używane do transportu płynnych ładunków luzem, są popularnie nazywane tankowcami. Jest to niebezpieczne miejsce i dzisiaj opowiem o 5 aspektach bezpieczeństwa na zbiornikowcu.

Bezpieczeństwo na tankowcuCzy wiesz, że mieszanka palna może zapalić się przy zaledwie 1 dżulu energii ? Jeśli to cię jeszcze nie dziwi, pozwól, że powiem ci, o jakiej wielkości energii tu mówimy.

Kiedy pocierasz dłoń to wytwarzasz 12 dżuli energii . Zaskoczony ?

Kiedy statki zaczęły przewozić ładunki paliwa, ludzie bali się nich pracować. A ci, którzy jednak to robili, często gęsto słuchali słów, że pływasz na bombie i nigdy nie wiesz kiedy ma wybuchnąć.

I mieli co do tego całkowitą rację. W tamtych czasach nie istniały żadne procedury i kontrole mające na celu ograniczenie ryzyka związanego z przewozem łatwopalnych ładunków luzem.

W dzisiejszych czasach jednak bardzo dużo się zmieniło i oprócz procedur, zaimplementowane są również elektroniczne czy mechaniczne systemy kontrolne, które muszą być w 100% sprawne aby uniknąć niebezpieczeństwa eksplozji.

Jednak niezależnie od zbiornikowca i stosowanych zabezpieczeń, eksplozje były, są i zawsze będą problemem. Ale jeszcze większym zmartwieniem są ludzie nie posiadający wymaganej wiedzy na temat zabezpieczeń oraz doświadczenia w pracy na tego typu jednostkach.

Cóż, jestem pewien, że wszyscy przeszliśmy przez podstawowe, zaawansowane kursy dotyczące bezpiecznych operacji na tankowcach. Ale czasami wszystko, czego nas uczono, nie zawsze zostaje w głowie.

W tym poście omówimy 5 podstawowych terminów bardzo często używanych w pracy na tankowcu.

1. Trójkąt pożarowy

Czy wszyscy wiemy, co to jest trójkąt pożarowy?

Kiedy mówimy o bezpieczeństwie na tankowcach, to pierwsza myśl jaka nam nachodzi to ogień i dlatego zaczynamy od trójkąta pożarowego. W skrócie wszystko, co robimy dla bezpieczeństwa na tankowcach, to unikanie spotkania trzech elementów trójkąta pożarowego.

Ogień potrzebuje trzech rzeczy, aby się zapalić i dalej płonąć. Paliwo, powietrze (lub bezpośrednio tlen) oraz źródło zapłonu. A kiedy spotkają się trzy z nich, paliwo się zapali.

Na tankowcach te trzy elementy są obecne w naprawdę dużych ilościach.

Ładunek przewożony na tankowcu pełni funkcję paliwa. Powietrze jest obecne na zbiornikach, podobnie jak w innych miejscach. I jest również niewiele, ale wystarczająco dużo źródeł zapłonu, które, jeśli nie są kontrolowane, mogą spowodować eksplozję tankowca.

Naszym jedynym celem jest, aby te trzy elementy trójkąta pożarowego nie znajdowały się w tym samym miejscu. W rzeczywistości prawie wszystkie przepisy dotyczące bezpieczeństwa pożarowego opierają się na osiągnięciu tego celu.

Na przykład przepisy dla wprowadzania gazu obojętnego (inert gas) do zbiornika ładunkowego ma na celu zmniejszenie poziomu tlenu w tym zbiorniku. Nie zezwala się na zapalniczki na statku, możliwe jest używanie jedynie zapałek (safety matches) wewnątrz nadbudówki. Na zewnątrz nie wolno wynosić niczego co może spowodować zapłon (telefon, zegarek elektroniczny i tym podobne)

Przepis maksymalnej szybkości ładowania 1 m/s dla ładunków statycznych ma na celu uniknięcie spowodowania iskry wewnątrz zbiornika (powstania źródła zapłonu).

Jest wiele rzeczy, które robimy na tankowcach, aby upewnić się, że trzy elementy trójkąta ognia nie spotykają się. Nawet system piany gaśniczej stosowany przy pożarach ładunku na pokładzie ma na celu usunięcie jednego elementu (powietrza) z trójkąta ognia i jego ugaszenia.

Postępując zgodnie z tymi wskazówkami, odniesiemy sukces, wracając bezpiecznie do domu. Ale jeśli tego nie zrobimy, może dojść do eksplozji. Tylko znajomość tych elementów na tankowcu może pomóc w uniknięciu niebezpiecznych sytuacji.

2. Flammable limits LEL / UEL (zakres palności lub limity palności)

Pozwól, że zadam Ci pytanie. Jesteś na tankowcu i mierzysz atmosferę zbiornika ładunkowego przenośnym gazomierzem. Odczyt wskazuje 80% LEL. Jeśli w zbiorniku będzie jakaś iskra, czy zbiornik eksploduje?

Jeśli znasz odpowiedź, to dobrze. Jeśli nie wiesz lub masz wątpliwości, mam nadzieję, że zrozumiesz to po tym poście.

Jak powiedziałem wcześniej, pożar (lub eksplozja) wymaga trzech rzeczy. Jeśli usuniemy źródło zapłonu, nie dostarczymy odpowiedniej ilości paliwa albo usuniemy tlen, albo jedno i drugie to wszystko będzie dobrze.

Porozmawiajmy zatem o odpowiedniej ilości paliwa. Ile to jest mniej więcej odpowiednia ilość paliwa?

Słoik o pojemności 10 litrów zawierający 1 litr benzyny wybuchnie, jeśli go zapalimy. Ale zbiornik o pojemności 10000 m3 zawierający 1 litr tej samej benzyny może nie wybuchnąć.

Dzieje się tak, ponieważ to nie paliwo się pali, ale jej opary. Mieszanina węglowodorów (hydrocarbons) i powietrza nie może zostać zapalona, ​​jeśli jej skład nie mieści się w odpowiednim zakresie. Ten zakres nazywany jest zakresem palności.

Do zapłonu wystarczą opary 1 litra benzyny w 10-litrowym słoju, ale w zbiorniku 10000 m3 są one za małe i rozrzedzą się w powietrzu wewnątrz zbiornika.

To stężenie węglowodorów (hydrocarbons) jest mierzone jako procent objętości (percentage of volume).

Kiedy mówimy o 10% objętości węglowodorów (10% hydrocarbons by volume) w pustym zbiorniku o pojemności 10000 m3, oznacza to około 1000 m3 węglowodorów. Reszta 9000 m3 to powietrze.

Teraz ile procent objętości węglowodorów jest niewystarczające do palenia się? Każde opary będą miały inny limit. Prawda?

Na przykład dla etylenu to stężenie wynosi minimum 2,7%, a dla pentanu 1,5% (kolumna LEL). Link do danych.

Jeśli stężenie etylenu w zbiorniku wynosi 2,3%, a my go spróbujemy zapalić, to nic się nie stanie. Dzieje się tak, ponieważ stężenie jest poniżej minimum wymaganego do spalenia mieszaniny powietrza i etylenu.

To minimalne stężenie węglowodorów wymagane w powietrzu, aby mogło się zapalić, nazywa się dolną granicą palności (lub wybuchowości). Po angielsku LEL

Podręcznikowa definicja dolnej granicy palności (lub wybuchu) brzmi:

Dolna granica palności (lub wybuchowości) to stężenie węglowodorów, poniżej którego w określonej przestrzeni występuje niewystarczająca ilość węglowodoru do rozpoczęcia i podtrzymywania procesu spalania.

Porozmawiajmy teraz o niewystarczającej ilości tlenu w tym procesie.

Olej umieszczony w pojemniku ma tendencję do parowania. Różne płyny mają różną skłonność do parowania. Ilość emitowanych oparów zależy również od temperatury otoczenia.

Stężenie tych oparów zmniejsza stężenie innych gazów w powietrzu, w tym tlenu.

W pewnym momencie opary te mogą rozrzedzać powietrze do poziomu, w którym nie ma wystarczającej ilości tlenu, aby zapalić te opary.

To stężenie węglowodorów nazywane jest górną granicą palności (lub wybuchowości). Podręcznikowa definicja brzmi:

Górna granica palności (lub wybuchowości) to stężenie węglowodorów, powyżej którego w określonej przestrzeni nie występuje wystarczająca ilość powietrza (lub tlenu) do rozpoczęcia i podtrzymywania procesu spalania.

Ponownie weźmy przykład etylenu. Etylen posiada UEL 36% objętościowo (by volume). Jeśli więc stężenie etylenu wynosi 40%, możemy powiedzieć, że nie będzie wystarczającej ilości powietrza do podtrzymania spalania i mieszanina ta nie ulegnie zapaleniu.

Teraz powiedzmy, że mierzyłeś stężenie butadienu w zbiorniku i okazało się, że wynosi ono 2,0% objętości. Czy znajduje się się w zakresie łatwopalności? Przechodzimy do tabelki powyżej i sprawdzamy jaka jest dolna granica wybuchowości (LEL).

No dobra ale czy musimy znać LEL każdego ładunku? No nie 🙂

Zobacz na to:

LEL by percentage of Volume (procent objętości) = 100% LEL.

Weźmy pod uwagę nasz etylen. Etylen to 2,7% volume (objętości) = 100% LEL

Bierzesz urządzenie do pomiaru stężenia procentu objętości i sprawdzasz. Jeśli to urządzenie pokazuje odczyt 70% LEL, oznacza to, że jest o 30% poniżej dolnej granicy wybuchowości.

Czyli reasumując: Jeśli urządzenie pokazuje 100% LEL by percentage of volume, wówczas nasz ładunek dotyka dolnej granicy wybuchowości (LEL). Wszystko poniżej 100% nie spowoduje zapłonu.

Gdy stężenie przekracza 100% LEL, musimy zmierzyć stężenie w procentach objętości.

Jest do tego również odpowiednia procedura, przygotowana przez ISGOTT (International Safety Guide for Oil Tankers and Terminals)

To jest schemat blokowy czyszczenia zbiorników na zbiornikowcach olejowych w atmosferze nieobojętnej. Jeśli zauważysz, schemat blokowy próbuje utrzymać stężenie węglowodorów między 10% a 35% LEL/LFL. Wszystko polega na tym, aby atmosfera zbiornika nie osiągnęła zakresu palności (100% LEL/LFL).

3. Temperatura zapłonu (flash point)

Kolejnym aspektem dla którego bezpieczeństwo na tankowcu jest tak ważne to temperature zapłonu. Ciecze łatwopalne mają tendencję do parowania. Niektóre z oparów również zamieniają się z powrotem w ciecz, aby ostatecznie osiągnąć stan równowagi. W tym stanie równowagi ta łatwopalna ciecz może zawierać mieszaninę węglowodorów i powietrza, która znajduje się między LFL i UFL (zakres palności).

Ale nie wszystkie ciecze łatwopalne będą w tej równowadze w określonym zakresie palności. Zależy to oczywiście od skłonności łatwopalnej cieczy do parowania.

Pamiętamy, że im wyższa temperatura, tym ciecz szybciej paruje. W pewnej temperaturze uwalnia ona odpowiednią ilość oparów, aby utworzyć łatwopalną mieszaninę.

Szkolna definicja: Temperatura zapłonu to minimalna temperatura, w której ciecz wydziela wystarczającą ilość oparów, aby utworzyć łatwopalną mieszaninę z powietrzem.

Temperatura zapłonu jest obliczana przez powolne ogrzewanie cieczy, a następnie iskra jest przykładana do powierzchni cieczy. Temperatura, w której powierzchnia cieczy zapala się, wskazuje na obecność łatwopalnej mieszaniny. Ta temperatura będzie temperaturą zapłonu tej cieczy. Ta metoda określania temperatury zapłonu nazywa się metodą close cup .

Dlaczego więc znajomość temperatury zapłonu jest dla nas ważna? Jeśli temperatura zapłonu cieczy jest niższa niż temperatura otoczenia, do wybuchu wystarczy iskra (źródło zapłonu). Dlatego musimy wprowadzić bardziej rygorystyczne kontrole tych ładunków.

Są to również kryteria określania ładunków, które wymagają rygorystycznych kontroli. Temperatura otoczenia 60°C jest górnym marginesem bezpieczeństwa.

Ciecze o temperaturze zapłonu poniżej 60 ° C nazywane są cieczami lotnymi. A te o temperaturze zapłonu powyżej 60 C nazywane są cieczami nie lotnymi.

Taki podział występuje również jako kategorie palności według poniższego obrazu.

4. Diagram palności (flammability diagram)

Każdy, kto był na zbiornikowcu, widział diagram zwany „diagramem palności”.

Zasada zastosowana w diagramie jest prosta. W żadnym momencie nie powinniśmy znajdować się w zasięgu palności podczas całego procesu operacji wymiany atmosfery. Diagram pokazuje nam również, jak to zrobić.

Powiedzmy, że nasz zbiornik ładunkowy znajduje się w punkcie F (10% palnych oparów ładunku (Percentage by Volume [Hydrocarbon Gas], tlen zredukowany gazem obojętnym). Chcemy, aby zbiornik dotarł do punktu A, w którym nie ma łatwopalnych oparów, a zawartość tlenu wynosi 21% (Percentage by Volume).

Jeśli zaczniemy wprowadzać powietrze do zbiornika(Dilution with air), spadek stężenia palnych oparów i wzrost poziomu tlenu będzie przebiegał zgodnie z linią FA. Ale linia ta przechodzi przez zakres łatwopalności, którego musimy unikać.

W związku z tym wymagane jest najpierw zmniejszenie stężenia oparów palnych za pomocą gazu obojętnego (inert gas) do punktu H. Po tym, gdy wprowadzimy powietrze do zbiornika, rozcieńczenie mieszaniny palnej będzie przebiegać zgodnie z linią HA, co spowoduje, że ​​nigdy nie znajdziemy się w zakresie palności podczas tego procesu.

Znajomość diagramu palności przypomina nam, jak ważne jest przebywanie poza zakresem palności.

5. Limity ekspozycji (Exposure limits)

Chociaż nie możemy zaprzeczyć, że łatwopalność ładunku jest głównym problemem dla wszystkich osób zaangażowanych w operacje na tankowcu to również nikt nie może zaprzeczyć, że narażenie ludzi na toksyczne gazy nie jest kolenym zmartwieniem.

Faktem jest, że wiele ładunków przewożonych na statkach zawiera śmiercionośne gazy, takie jak benzen i H2S . Nawet WHO uznała narażenie na benzen za poważny problem dla zdrowia publicznego . Dlatego niezwykle ważne jest, aby osoba stawiająca pierwsze kroki na zbiornikowcu była świadoma obecności i znała limity narażenia na te niebezpieczne gazy.

Aby wiedzieć, jak najlepiej chronić się przed zagrożeniami dla zdrowia związanymi z tymi gazami, musimy znać terminy związane z limitami ekspozycji.

W skrócie są to 3 kategorie (użyjemy tutaj słownictwa wyłącznie angielskiego):

1. TLV-STEL (Threshold Limit Value-Short-Term Exposure Limit)
   W takiej atmosferze (maksymalnym stężeniu) możemy pracować 4 razy dziennie po 15 min z przerwą 60 min.
2. TLV-TWA (Threshold Limit Value – Time Weighted Average)
   W takiej atmosferze (maksymalnym stężeniu) możemy pracować 8 godzin dziennie (40 godzin na tydzień).
3. Odour Threshold
   Minimalne stężenie toksycznego gazu, które może być wyczuwalne ludzkim nosem.

Threshold limit value (TLV)

Jest czasami nazywana dopuszczalnym limitem ekspozycji (Permissible exposure limit – PEL). Jednak termin PEL nie jest obecnie używany na tankowcach. Dzieje się tak, ponieważ słowo „dozwolone” daje poczucie czegoś dozwolonego. Chociaż jest to bezpieczniejszy limit, musimy dążyć do jak najmniejszej ekspozycji (a nie dopuszczalnej) na toksyczne opary. Limit wydaje się być lepszym określeniem na to.

Definicja TLV to maksymalne stężenie toksycznych oparów, na które człowiek może być narażony każdego dnia bez negatywnego wpływu na zdrowie.

TLV-TWA (Threshold Limit Value – Time Weighted Average)

Jest to stężenie toksycznych oparów, na które człowiek może być narażony w sposób ciągły przez 8 godzin dziennie bez negatywnego wpływu na zdrowie.

TLV-TWA uwzględnia normalny harmonogram pracy 8 godzin dziennie i 40 godzin tygodniowo.

TLV-STEL (Threshold Limit Value-Short-Term Exposure Limit)

TLV-STEL to maksymalne stężenie toksycznych oparów, na które osoba może być narażona przez krótki okres 15 minut bez jakiegokolwiek zagrożenia dla zdrowia.

Ponieważ STEL jest krótszy niż TWA, zawsze będzie większy niż wartość TWA.

Odour Threshold

Jest to minimalne stężenie toksycznych oparów, przy którym normalny człowiek może wyczuć zapach gazu.

Dlaczego ważne jest, aby znać wartość Odour Threshold dla toksycznego gazu? Jeśli wartość progowa zapachu jest wyższa niż TWA lub STEL, możesz zostać narażony na toksyczny gaz, zanim poczujesz obecność toksycznych oparów.

Każda osoba pracująca na zbiornikowcach musi znać limity ekspozycji na opary uwalniane przez dany ładunek. Nie należy wchodzić do żadnego pomieszczenia, w którym stężenie oparów przekracza te wartości graniczne.

Wniosek

Każdy typ statku posiada swoje własne aspekty bezpieczeństwa, których znajomość pozwoli uratować życie nasze oraz innych. Na zbiornikowcach tymi aspektami jest palność i limity ekspozycji na niebezpieczne gazy.

Znajomość tych terminów pomaga marynarzom w identyfikacji zagrożeń. A kiedy już znasz ryzyko, wystarczy, że zastosujesz się do standardowych praktyk, aby je zminimalizować.