بویل اور BoilOver به پدیدهای خطرناک میگویند که در مخازن روباز نفت در حین سوختن رخ میدهد. این پدیده، آتشنشانان را با مخاطرات زیادی در پروسه اطفاء حریق، روبرو میکند. شناخت بویل اوور در پیشبینی آن و طرح استراتژیهای پیشگیرانه اهمیت زیادی ایفا میکند. در این مقاله از مهار فایر به جزئیات بیشتری از این پدیده خواهیم پرداخت. اما پیش از پرداختن به این موضوع لازم است یادآوری کنیم که مجموعه مهار فایر یکی از مجموعههای معتبر در زمینه شارژ کپسول آتش نشانی در جنوب تهران و سایر مناطق پایتخت است و خدمات خود را بر اساس بهترین استاندادهای روز دنیا و با استفاده از با کیفیتترین مواد موجود در بازار شارژ میکند. برای آگاهی از قیمت اتحادیه شارژ کپسول آتش نشانی میتوانید با این مجموعه تماس بگیرید.
پدید بویل اور در حریق به چه معناست؟
این پدیده در جریان آتشسوزیهای مخازن بزرگ نفت خام و مایعات قابل اشتعال ایجاد میشود و درست زمانی رخ میدهد که به نظر میرسد آتش در مخازن بزرگ تقریبا خاموش شده است. در واقع، بعد از یک دوره طولانی آتشسوزی، از شدت حریق کاسته میشود. در این مرحله تصور میگردد که آتش مخازن نفت و مایعات قابل اشتعال خاموش شده باشد. اما به طور ناگهانی شدت زیادی از آتش به جریان میافتد. به این پدیده در اصطلاح بویل اور (BoilOver) میگویند. علت بروز این پدیده، متراکم شدن بقایای سوخته و فرو رفتن به سطح زیرین است. این سطح، بسیار سریعتر از مایعات به بالا بازگشته و دوباره موج شدیدی از آتش ایجاد میکند. برخورد این لایه داغ که به موج گرما معروف است با امولاسیون آب موجود در نفت، حالت انفجاری ایجاد میکند. در ادامه با چگونگی ایجاد این پدیده خطرناک و مرگ آفرین بیشتر آشنا خواهیم شد.
BoilOver چطور ایجاد میشود؟
اغلب اوقات در ته مخازن نفت، مقداری آب بر اثر تمیزکاری یا سایر علل جمع میگردد. تا زمانیکه حریق رخ ندهد، آب جمع شده در ته مخازن مشکل ساز نخواهد بود. اما بعد از وقوع حریق، حتی چند سانتیمتر آب در ته مخازن نفت میتواند خطرات زیادی در پی داشته باشد. با شروع آتشسوزی در مخازن قابل اشتعال، سطوح زیرین نیز کم کم داغ میشوند. آب زیر مخزن، بر اثر حرارت گرم شده و به بخار تبدیل خواهد شد. بخار آب، حجمی بیشتر از آب در حالت مایع اشغال میکند. چون جایی برای خروج بخار آب وجود ندارد، سوخت مشتعل روی سطح خود را به بیرون پرتاب میکند. فاصله پرتاب در این شرایط تا 6 برابر دهانه مخزن نفت میباشد. به همین خاطر ضروری است که جداره مخزن در حال سوخت با سرعت هر چه بیشتر خنک شود. سرعت عمل در عملیات خنک کردن بدنه مخازن سوخت اهمیت بسیار زیادی دارد.
چه زمانی این پدیده رخ میدهد؟
برای بروز بویل اور سه شرط آن هم به صورت همزمان لازم است:
- سقف مخزن نفتی باز یا شناور باشد.
- لایهای آب در ته مخزن، ته نشین شده باشد.
- موج گرما بر اثر حرارت زیاد سوختن نفت ایجاد شده باشد.
اگر هر کدام از این سه شرط محقق نشود دیگر خبری از ایجاد BoilOver هم نیست. وضعیتی که منجر به بروز این پدیده مرگ آور میشود شامل موارد زیر میباشد.
- ترکیب سوخت: این وضعیت اغلب در ارتباط با سوختهایی که دارای چندین جزء هستند رخ میدهد. در واقع، گستره دمای جوش وسیع، در سوخت و مایع قابل اشتعال، به بروز بول اور کمک میکند.
- یسکوزیته: تولید حباب در مایعات قابل اشتعال با ویسکوزیته بالا بیشتر است. در نتیجه احتمال بروز بویل اور در زمان سوختن چنین مایعاتی بیشتر است.
- دمای منطقه گرم: در شرایطی که دمای منطقه گرم و دست کم 120 درجه سانتیگراد باشد احتمال بروز این پدیده بیشتر است. زیرا لایه آب ته نشین در مخزن به شدت به جوش آمده و بخار میشود.
- دینامیک انتقال حرارت: فقدان همرفتی موجب میشود حرارت در مخزن مشتعل سوخت منتقل گردد. هرچه انتقال حرارت، کندتر صورت گیرد موجب تجمع بیشتر منطقه گرم خواهد شد. در نتیجه احتمال بروز بویل اور نیز افزایش پیدا میکند.
مقاله پیشنهادی: فلش پوینت یا نقطه اشتعال چیست؟
پیشبینی بویل اور
با توجه به اینکه این پدیده خطرات و خسارتهای جانی و مالی زیادی به همراه دارد، پیشبینی آن بسیار مهم میباشد. در این راستا، ابزارهای مختلفی وجود دارد که به پیشبینی BoilOver کمک زیادی میکند. برنامههای شبیهسازی، یکی از مهمترین ابزارهایی است که در این خصوص در دسترس قرار دارد. در این قبیل برنامهها به کمک منحنی تقطیر، زمان وقوع این پدیده به دقت پیشبینی میگردد. مورد بعدی که در خصوص این پدیده اهمیت دارد، زمان خنک شدن مخزن است. حتی بعد از خاموش کردن حریق نیز این برنامهها قادرند بازه زمانی خنک شدن مخزن را پیشبینی کنند. اگر برای خنک کردن، تنها به باد طبیعی اکتفا شود، خنک شدن مخزن تا یک ماه نیز ممکن است طول بکشد. برای کاهش این بازه زمانی از جریان آب استفاده میگردد. جریان آب، بازه خنک شدن مخزن سوخت مشتعل را به شدت کاهش میدهد.
آزمایشات میدانی و آزمایشگاهی درباره این پدیده
انجام آزمایشات میدانی نظیر پروژه آتش مخازن در درک بویل اوور نقش به سزایی دارد. این آزمایشات مشخص کردهاند که این پدیده شامل سه مرحله مختلف به شرح زیر است:
- تشکیل منطقه گرم
- حرکت منطقه گرم به سمت پایین
- رخ دادن فاجعهای به نام بویل اور
این آزمایشات اگرچه مخاطرات زیادی به همراه داشته و هزینهبر هستند اما دادههایی مهم ارائه میکنند. به کمک دادههای به دست آمده میتوان شبیهسازی بهتر و پیشبینیهای دقیقی انجام داد. به کمک این روشها امکان ایجاد مناطق امن و مدیریت استراتژیک آتش وجود دارد. بنابراین باید به پیشبینی و محاسبات این پدیده اهمیت ویژهای داد.
آیا بویل اور در همه مخازن نفت خام میتواند رخ دهد؟
این پدیده اغلب در مخازن بزرگ نفتی که برای ذخیره طولانی مدت، کاربرد دارند رخ میدهد؛ به ویژه در شرایطی که در کف مخازن لایههای آب تجمع پیدا کرده باشد. از دیگر فاکتورهای موثر در ایجاد این پدیده، افزایش دما بر اثر سوانح یا فصول گرم سال است. این دو عامل وقوع BoilOver را سرعت میبخشند.
سخن پایانی
یکی از بزرگترین چالشهای آتشنشانها در خاموش کردن حریق مخازن نفتی، پدیده بویل اور BoilOver است. البته به غیر از مخازن نفتی، در مخزن مایعات قابل اشتعال دیگر نیز این پدیده فاجعهبار رخ میدهد. استفاده از ابزارهای پیشرفته برای شبیهسازی و پیشبینی این پدیده به ایمنی محیط، کمک زیادی میکند.