Глава 23 Пирофорный сульфид железа

В этой главе приведена информация об образовании в грузовых танках пирофорных сульфидов железа и о последствиях пирофорного окисления, угрожающих безопасной эксплуатации танкера.

23.1 Пирофорное окисление

При наличии сероводородного газа в атмосфере не содержащей кислород, особенно, тогда, когда концентрация сероводорода выше концентрации кислорода оксид железа превращается в сульфид железа. Если затем сульфид железа окажется в атмосфере с обычным содержанием кислорода, он окисляется и снова превращается в оксид железа, образуя при этом либо свободную серу, либо сернистый газ. Такое окисление может сопровождаться выделением тепла в таком количестве, что отдельные частицы могут раскалиться. Интенсивное экзотермическое окисление, сопровождаемое накаливанием, называется пирофорным окислением. Пирофорный сульфид железа, т.е. сульфид железа, имеющий склонность к пирофорному окислению в воздухе, может зажечь воспламеняющиеся смеси углеводородного газа с воздухом.

23.2 Образование пирофоров

23.2.1 Общие положения

Из вышеизложенной информации следует, что пирофоры образуются при наличии трех факторов:

• присутствия оксида железа (ржавчины);

• присутствия сероводородного газа;

• недостатка кислорода.

Кроме того, процесс образования пирофоров зависит также от взаимного влияния этих трех факторов. Присутствие кислорода, как правило, замедляет процесс превращения оксида железа в сульфид железа. В то время как концентрация сероводородного газа непосредственно влияет на образование пирофоров, интенсивность образования сульфидов зависит от степени пористости оксида железа и скорости потока газа над его поверхностью. Экспериментами подтверждена правильность суждения о том, что не существует безопасного уровня содержания сероводорода, ниже которого образование пирофора невозможно.

23.2.2 Образование пирофоров при эксплуатации терминала

При эксплуатации терминала пирофорный сульфид железа является общепризнанным потенциальным источником воспламенения. Пирофорные отложения обладают склонностью скапливаться в цистернах - хранилищах, используемых для сернистой сырой нефти, а также в оборудовании, используемом в процессе перегрузки. Когда такие цистерны или оборудование выводятся из эксплуатации, в процессе вентиляции обычно принято держать все внутренние поверхности тщательно увлажненными в целях предотвращения пирофорной реакции, которая может произойти до удаления углеводородного газа из оборудования. Отложения и шлам должны содержаться влажными до тех пор, пока они не будут удалены в безопасную зону, где последующее воспламенение не представляет опасности. Известно, что многочисленные пожары возникали из-за того, что отложения осушались преждевременно.

23.2.3 Образование пирофоров в процессе перевозок

В то время как при эксплуатации берегового оборудования пирофорный сульфид железа является общепризнанным источником воспламенения, на море он редко становится причиной воспламенения, за исключением тех случаев, когда уровни содержания сероводорода были очень

высокими. Возможно, что в процессе перевозок эта опасность не возникала потому, что танки неинертизированных судов обычно содержат некоторое количество кислорода в паровом пространстве благодаря "дыханию" танка.