Особенности протекания крупных пожаров на объектах нефтегазового комплекса и методика снижения аварийной эмиссии СО2

Екатерина Андреевна Басова; Сергей Григорьевич Ивахнюк; Людмила Анатольевна Королева; Владимир Всеволодович Семенов

doi:10.33408/2519-237X.2024.8-3.325

Авторы

Екатерина Андреевна Басова Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет); 190013, Россия, Санкт-Петербург, Московский пр-т, 24-26/49 литера А https://orcid.org/0009-0001-5096-6562
Сергей Григорьевич Ивахнюк Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России; 196105, Россия, Санкт-Петербург, пр-т Московский, 149 https://orcid.org/0000-0003-4651-8211
Людмила Анатольевна Королева Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России; 196105, Россия, Санкт-Петербург, пр-т Московский, 149 https://orcid.org/0000-0001-5661-5774
Владимир Всеволодович Семенов Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет); 190013, Россия, Санкт-Петербург, Московский пр-т, 24-26/49 литера А https://orcid.org/0000-0002-1545-7607

DOI:

https://doi.org/10.33408/2519-237X.2024.8-3.325

Ключевые слова:

опасный производственный объект, крупные пожары, пожарная безопасность, опасные факторы пожара, углекислый газ, углеродный след, фотосинтез

Аннотация

Цель. Исследование теоретических и практических вопросов, посвященных повышенной эмиссии углекислого газа в атмосферу в результате крупных пожаров на объектах экономики, связанных с обращением углеводородных видов топлива, а также разработка и апробация методики по ее снижению.

Методы. Исследовались факты крупных пожаров на инфраструктуре опасных производственных объектов, связанных с обращением органического топлива, ставших источниками значительного поступления в атмосферу одного из мощнейших по негативному воздействию парниковых газов – диоксида углерода. Проводился анализ аварий, произошедших в 2014–2023 гг. в Российской Федерации на объектах трубопроводного транспорта органических видов топлива и резервуарах с нефтью и нефтепродуктами. Предложена и представлена положительными результатами экспериментов по применению инновационная методика снижения углеродного следа от крупных пожаров.

Результаты. Установлено, что большинство аварий на объектах исследования сопряжено с возникновением пожаров, а также взрывов топливно-воздушных смесей, сопровождаемых возгораниями горючих веществ. Показано, что множество различных причин, от имеющих техническую природу до милитаризованных террористических атак на объекты нефтегазового комплекса, разрывают технологические цепочки движения топлива от добычи до потребления, вызывая аварийное горение газа, нефти и нефтепродуктов. Предлагается негативное воздействие от аварийных возгораний органического топлива в части формирования существенного вклада в эмиссию диоксида углерода рассматривать как опасный фактор пожара непрямого отложенного действия. Применение разработанной методики приводит к увеличению общего фотосинтетического потенциала растений и, соответственно, к абсорбции ими диоксида углерода из атмосферы.

Область применения исследований. Исследование процессов протекания аварий, пожаров и взрывов, разработка способов снижения опасных воздействий на окружающую среду, разработка методологических основ и нормативных положений, направленных на обеспечение пожарной безопасности объектов защиты.

Биографии авторов

Екатерина Андреевна Басова, Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет); 190013, Россия, Санкт-Петербург, Московский пр-т, 24-26/49 литера А

кафедра инженерной защиты окружающей среды, аспирант

Сергей Григорьевич Ивахнюк, Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России; 196105, Россия, Санкт-Петербург, пр-т Московский, 149

Научно-исследовательский институт перспективных исследований и инновационных технологий в области безопасности жизнедеятельности, заместитель начальника института; кандидат технических наук

Людмила Анатольевна Королева, Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России; 196105, Россия, Санкт-Петербург, пр-т Московский, 149

кафедра пожарной, аварийно-спасательной техники и автомобильного хозяйства, профессор; доктор технических наук, профессор

Владимир Всеволодович Семенов, Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет); 190013, Россия, Санкт-Петербург, Московский пр-т, 24-26/49 литера А

кафедра инженерной защиты окружающей среды, заместитель заведующего кафедры; доктор технических наук, профессор

Библиографические ссылки

Abduragimov I.M. Pozhar gazovogo fontana na ulitse Ozernoy [Gas fountain fire on Ozernaya Street]. Fire and Explosion Safety, 2012. Vol. 21, No. 2. Pp. 46–53. (rus). EDN: https://elibrary.ru/PAELBX.

Ivakhnyuk S.G. Kaskadnost' vzaimnykh vozniknoveniya i razvitiya chrezvychaynykh situatsiy – rezul'tat nauchno-tekhnicheskogo progressa [Cascading mutual occurrence and development of emergency situations – the result of scientific and technological progress]. Problems of risk management in the technosphere, 2022. No. 1 (61). Pp. 67–77. (rus). EDN: https://elibrary.ru/YQSTAM.

Uroki, izvlechennye iz avariy [Lessons learned from accidents]. Federal Service for Environmental, Technological and Nuclear Supervision (Rostechnadzor). Available at: http://www.gosnadzor.ru/industrial/oil/lessons (accessed: May 23, 2024). (rus)

Bubnov V.P. Ekologicheskaya otsenka vozdeystviya vrednykh vybrosov (sbrosov) pri szhiganii organicheskogo i yadernogo topliva na okruzhayushchuyu sredu [Ecological assessment of emissions (discharges) effect on environment at burning organic and nuclear fuels]. Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physical-technical series, 2010. No. 4. Pp. 70–73. (rus). EDN: https://elibrary.ru/ZHJMOR.

Komissarov G.G. Fotosintez: fiziko-khimicheskiy podkhod [Photosynthesis: a physico-chemical approach]. Moscow: Lenand, 2022. 224 p. (rus)

Kokieva G.E. Sovershenstvovanie tekhnologii vyrashchivaniya zelenykh kul'tur na rassadno-salatnykh kompleksakh zimnikh teplits [Improving the technology of growing green crops for the seedling and salad complex of winter greenhouses]. Stolypinskiy vestnik, 2022. Vol. 4, No. 4. Article 59. (rus). EDN: https://elibrary.ru/SIZSXE.

Ibraimov T.K., Mamatov E.U., Asanova E., Tashpolotov Y.T., Sadykov E. Vliyanie aktivirovannoy elektricheskim polem vody na pokazateli razvitiya rasteniy [Effect of water activated by electric field on plants development indicators]. Bulletin of Science and Practice, 2022. Vol. 8, No. 5. Pp. 67–72. (rus). DOI: https://doi.org/10.33619/2414-2948/78/07. EDN: https://elibrary.ru/FOSOGO.

May Ch.B. Vliyanie peremennogo elektricheskogo polya na fiziko- khimicheskie svoystva vody v reaktsii fotosinteza [The influence of an alternating electric field on the physico-chemical properties of water in the photosynthesis reaction]. PhD сhem. sci. diss. Synopsis: 02.00.04. St. Petersburg State Institute of Technology. Saint-Petersburg, 2018. 21 p. (rus)

Basova E.A., Ivakhnyuk S.G. Nauchnye innovatsii po obespecheniyu razvitiya otechestvennogo sel'skokhozyaystvennogo proizvodstva [Scientific innovations to ensure the development of national agricultural production]. Import substitution, scientific, technical and economic security: proc. of V Intern. scientific-technical conf. «Minsk Scientific readings», Minsk, December 7–9, 2022; in 3 volumes. Minsk: Belarusian State Technological University, 2022. Vol. 3. Pp. 120–126. (rus). EDN: https://elibrary.ru/XZSOID.

Ivakhnyuk S.G., Koroleva L.A. Nauchno-tekhnicheskie innovatsii po snizheniyu kontsentratsii tekhnogennogo CО2 v atmosfere za schet povysheniya ego absorbtsii [Scientific and technical innovations to reduce the concentration of technogenic CО2 in the atmosphere by increasing its absorption]. Problems of risk management in the technosphere, 2022. No. 2 (62). Pp. 69–79. EDN: https://elibrary.ru/ZNMBWG.

Ivakhnyuk G.K., Matyukhin V.N., Klachkov V.A., Shevchenko A.O., Knyazev A.S., Ivakhnyuk K.G., Ivanov A.V., Rodionov V.A. Sposob i ustroystvo upravleniya fiziko-khimicheskimi protsessami v veshchestve i na granitse razdela faz [Method and device for controlling physico-chemical processes in matter and at the interface of phases]: patent RU 2479005C2. Published April 10, 2013.

Krishnan A., Nighoykar A., Kandasubramanian B. Emerging towards zero carbon footprint via carbon dioxide capturing and sequestration. Carbon Capture Science & Technology, 2023. Vol. 9. Article 100137. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ccst.2023.100137.

Onyeaka H., Miri T., Obileke K., Hart A., Anumudu C., Al-Sharify Z.T. Carbon footprint minimization using microalgae as a biological means of capture. Carbon Capture Science & Technology, 2021. Vol. 1. Article 100007. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ccst.2021.100007.

Pessarrodona A., Howard J., Pidgeon E., Wernberg T., Filbee-Dexter K. Carbon removal and climate change mitigation by seaweed farming: A state of knowledge review. Science of the Total Environment, 2024. Vol. 918. Article 170525. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.170525.

Singh S., Kiran B.R., Mohan S.V. Carbon farming: a circular framework to augment CО2 sinks and to combat climate change. Environmental Science: Advances, 2024. Vol. 3. Pp. 522–542. DOI: https://doi.org/10.1039/d3va00296a.

Bose A., O'Shea R., De S., Murphy J.D. Carbon capture by photosynthesis of plants. Reference Module in Earth Systems van Oossanen and Environmental Sciences, 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-323-93940-9.00052-9.

Yoshida H., van Oossanen S., Barbosa M.J., Janssen M. Photosynthesis of chlorella sorokinskaya, limited by light and carbon. Algal Research, 2023. Volume 69. Vol. 69. – Article 102934. DOI: https://doi.org/10.1016/j.algal.2022.102934.

Li S., Li X., Ho S.-H. How to enhance carbon capture by evolution of microalgal photosynthesis? Separation and Purification Technology, 2022. Vol. 291. Article 120951. DOI: https://doi.org/10.1016/j.seppur.2022.120951.

Xie Y., Khoo K.S., Chew K.W., Devadas V.V., Phang S.J., Lim H.R., Rajendran S., Show P.L. Advancement of renewable energy technologies via artificial and microalgae photosynthesis. Bioresource Technology, 2022. Vol. 363. Article 127830. DOI: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2022.127830.