Аналіз виробництва скрапленого природного газу та основних небезпек для пожежно-рятувальних підрозділів

Abstract

Проблема. Сучасний глобальний ринок СПГ глобалізується та переживає перехідний період через технологічні інновації, зростання попиту та вплив геополітичних факторів, таких як санкції та російська агресія проти України. В Україні розвиток СПГ посилює економічний потенціал, але збільшує ризики для критичної інфраструктури, включаючи ряд небезпек для особового складу пожежно-рятувальних підрозділів ДСНС України під час ліквідації пожеж та надзвичайних ситуацій на об'єктах зі зберігання та його виробництва. Також, відсутній чіткий алгоритм дій для особового складу пожежно-рятувальних підрозділів ДСНС України під час ліквідації НС та пожеж на об’єктах зі зберігання та виробництва СПГ, правил безпеки праці для особового складу під час таких оперативних дій та застосування сучасних технологій для проведення оперативних дій на таких об’єктах. Мета. Проаналізувати технологічний процес СПГ, визначити параметри зберігання в різних типах ємностей та їх характеристики, а також основні види небезпек для пожежно-рятувальних підрозділів ДСНС України на об'єктах виробництва, транспортування та зберігання СПГ. Методи дослідження. Дослідження проведено аналітичним методом з обробкою наукових публікацій, експериментальних даних, звітів міжнародних організацій щодо глобальних тенденцій ринку СПГ, класифікації технологій зберігання, її характеристик, моделювання визначення типів небезпек, на об’єктах з виробництва, транспортування та зберігання СПГ, з якими може стикнутись особовий склад пожежно-рятувальних підрозділів ДСНС України. Основні результати дослідження. Відповідно до аналізу звітів міжнародних організацій глобальний ринок СПГ зріс на 2,4% у 2024 року до 411,24 млн т; експортна потужність Північної Америки подвоїться до 28,7 млрд куб. футів/добу до 2029 р.; інвестиції з 2019 по жовтень 2025 р. – 380 млрд куб. м/рік. Провівши аналіз методичних матеріалів та інтернет ресурсів визначено, що виробництво СПГ є багатостадійним процесом (очищення, осушення, охолодження). Зберігання: напівізотермічне (кріогенні резервуари 3-350 м³) та ізотермічне (одинарні, подвійні, мембранні, сферичні, заглиблені). Основні небезпеки технологічного процесу: низька температура зберігання СПГ в резервуарах, до -160 °C та можливе займання СПГ. Основні види небезпек може стикнутись особовий склад пожежно-рятувальних підрозділів ДСНС України під час ліквідації пожеж чи надзвичайних ситуацій на цих об’єктах: тепловий вплив від пожежі (1000-1400 °C, >50 кВт/м²), вибухова хвиля (зони до 1100 м), факельне горіння, розливи, крижаний вибух. Транспортування додає ризики аварій під час яких можуть виникнути вище перелічені небезпеки та термічні опіки від низької температури СПГ. Висновки. Ринок СПГ демонструє стале зростання, здебільшого за рахунок розширення потужностей у Північній Америці, США та Катарі. Однак це супроводжується підвищеними ризиками для критичної інфраструктури, що робить об'єкти СПГ потенційними цілями для атак. Виробництво СПГ включає багатостадійний процес, з поділом об'єктів за тоннажністю. Зберігання здійснюється в кріогенних резервуарах, при температурі -162...-165 °C. СПГ, як кріогенна, легкозаймиста речовина несе ризики пожеж, вибухів, розливів та утворення пароповітряних хмар. Ключові сценарії небезпек включають тепловий вплив (температури 1000-1400 °C, потоки >50 кВт/м²), вибухові хвилі (зони руйнувань до 1100 м), факельне горіння, горіння розлитого СПГ та "крижані вибухи" з утворенням хвиль стиснення. Транспортування (авто, залізниця, морське) додає ризики аварій, обморожень та взаємодії з водою, що посилює випаровування. В подальшому розвитку цієї тематики перспективним було б сформувати детальний алгоритм дій особового складу пожежно-рятувальних підрозділів ДСНС України для ліквідації НС на об’єктах з переробки, зберігання та транспортування СПГ, надати рекомендації для вибору вогнегасних речовин, безпеки особового складу при можливих повторних обстрілах на об’єктах та застосування сучасного обладнання для розвідки і гасіння пожеж. Introduction. The modern global LNG market is undergoing rapid globalisation and a transitional period driven by technological innovations, rising demand, and geopolitical factors, including sanctions and Russia’s full-scale aggression against Ukraine. In Ukraine, the development of LNG significantly strengthens economic potential and energy independence, but it simultaneously increases risks to critical infrastructure, creating a range of hazards for personnel of the State Emergency Service of Ukraine (SESU) during firefighting and emergency response at LNG storage and production facilities. Moreover, there is currently no clear operational algorithm for SESU personnel in managing emergencies and fires at LNG storage and production sites, no specific occupational safety rules for personnel during such operations, and no guidelines for the use of modern technologies in conducting emergency response at these facilities. Purpose. To analyze the LNG technological process, determine the parameters of storage in different types of containers and their characteristics, as well as the main types of hazards for the fire and rescue units of the State Emergency Service of Ukraine at LNG production, transportation, and storage facilities. Methods. The research was conducted using analytical methods with the processing of scientific publications, experimental data, reports of international organizations on global trends in the LNG market, classification of storage technologies, their characteristics, modeling of hazard types, at LNG production, transportation, and storage facilities that may be encountered by personnel of the fire and rescue units of the State Emergency Service of Ukraine. Results. According to the analysis of reports from international organizations, the global LNG market grew by 2.4 % in 2024 to 411.24 million tonnes; North America’s export capacity is expected to double to 28.7 billion cubic feet per day by 2029; investments from 2019 to October 2025 amount to 380 billion cubic metres per year. An analysis of methodological materials and online resources has shown that LNG production is a multi-stage process (purification, dehydration, cooling). Storage is divided into semi-isothermal (cryogenic tanks of 3-350 m³) and isothermal (single-containment, double-containment, membrane, spherical, and buried tanks). The main technological hazards are the extremely low storage temperature of LNG in tanks (down to -160 °C) and the possibility of ignition. The primary hazards that personnel of the State Emergency Service of Ukraine (SESU) fire and rescue units may face during firefighting or emergency response at these facilities include: thermal radiation from fires (1000-1400 °C, >50 kW/m²), blast waves (damage zones up to 1100 m), jet fires, spills, and ice explosions. Transportation introduces additional accident risks that can trigger all the above hazards, as well as cryogenic burns from the low temperature of LNG. Conclusion. The LNG market demonstrates steady growth, primarily driven by the expansion of capacities in North America, the USA, and Qatar. However, this is accompanied by increased risks to critical infrastructure, making LNG facilities potential targets for attacks. LNG production involves a multi-stage process, with facilities classified by tonnage. Storage is carried out in cryogenic tanks at temperatures of -162 to -165 °C. As a cryogenic and highly flammable substance, LNG poses risks of fires, explosions, spills, and the formation of vapour–air clouds. Key hazard scenarios include thermal radiation (temperatures 1000-1400 °C, heat fluxes >50 kW/m²), blast waves (damage zones up to 1100 m), jet fires, pool fires from spilled LNG, and “ice explosions” generating compression waves. Transportation (road, rail, maritime) adds risks of accidents, cryogenic burns, and rapid phase transition upon contact with water, which intensifies vaporisation. For further development of this topic, it would be promising to formulate a detailed operational algorithm for personnel of the State Emergency Service of Ukraine (SESU) fire and rescue units for responding to emergencies at LNG processing, storage, and transportation facilities; to provide recommendations on the selection of extinguishing agents, personnel safety during possible repeated shelling of facilities, and the use of modern equipment for reconnaissance and fire suppression.