Безродный Игорь Федорович кандидат технических наук заместитель директора

Безродный Игорь Федорович, кандидат технических наук, заместитель директора ООО «ПТВ-Центр» по научной и учебной работе МОСКВА 2005

Область применения газовых, порошковых и газоаэрозольных составов 1. Замкнутый (ограниченный – локальное тушение) объем; 2. Малое время развития пожара: огнетушитель, автоматическая установка пожаротушения; 3. Отсутствие запаса тепла в зоне пожара (холодные технологические установки); 4. Сочетание с охлаждающими зону пожара огнетушащими веществами (вода, пена).

ПОЖАР В РЕЗЕРВУАРНОМ ПАРКЕ

Вскипание и выброс горящей жидкости из резервуара вскипание выброс

Условия для вскипания и выброса горящей жидкости из резервуара Т Q ТК Q О НГ. С. Тк R Н То ТО О Н ГС Н

Скорость выгорания и прогрева углеводородных жидкостей Наименование горючей жидкости Скорость выгорания, м·ч-1 Скорость прогрева, м·ч-1 Бензин 0, 3 0, 1 Керосин 0, 25 0, 1 Газовый конденсат 0, 3 Дизельное топливо из газового конденсата 0, 25 0, 15 Смесь нефти и газового конденсата 0, 2 0, 4 Дизельное топливо 0, 2 0, 08 Нефть 0, 15 0, 4 Мазут 0, 1 0, 3

Импульсный способ подачи пены в резервуар Используется при тушении темных нефтепродуктов, вскипающих при подаче пены. Продолжительность каждого импульса – не более 30 сек. Параметры подачи пены в зависимости от свойств горючего Плотность горючего, кг·м-3 До 780 - 810 - 840 Более 840 Температура кипения горючего, Тк 0 С* До 300 - 350 - 450 Более 450 4 5 6 8 Количество циклов подачи пены * За температуру кипения принимается средняя температура кипения горючего или температура 50% отгона продукта Перед использованием импульсного способа необходимо проверить соблюдение условия безопасности: Нр 3 Нрп Нр – высота свободной стенки резервуара, м; Нрп – толщина прогретого слоя горючего. Н рп = W W – линейная скорость прогрева горючего, м · ч-1 - время свободного горения, ч Несоблюдение этого условия или увеличение времени подачи пены в цикле выше указанного значения может привести к переливу горючего через борт резервуара.

Вскипание донной воды в резервуаре Ориентировочное время выброса: = H-h W+u+V Н Н 2 м Рис. Определение высоты продукта для расчета времени выброса - время от начала пожара до ожидаемого момента наступления выброса, ч; H – начальная высота слоя нефти в резервуаре, м; h – высота слоя водяной подушки, м; W – линейная скорость прогрева горючего, м·ч-1; U – линейная скорость выгорания горючего, м·ч-1; V – линейная скорость понижения уровня вследствие откачки, м·ч-1

Конвективные потоки в горючем при подслойной подаче пены

Конвективные потоки в горючем при подаче пены по рукаву (установка УППС)

Принципиальная схема подачи пены в слой горючего

Принципиальная схема расположения пенных насадков внутри резервуара

Ограничения применимости подслойного способа тушения

Пожар в резервуаре с мазутом или высоковязкой нефтью 600 С 200 С

Комбинированный способ тушения пожаров в резервуаре

Пожаротушение в резервуаре: генераторы с пеносливом

Тушение резервуара с плавающей крышей (понтоном) N SП Sп 2 Sп 1 Sп L Sп 2 N – количество генераторов Sп – площадь пожара L –длина стенки N R 2 ; L R R

Тушение пожара в резервуаре лафетными стволами

Принципиальная схема тушения пожаров в резервуарах с помощью пожарных лафетных стволов

Развитие процесса тушения = 0, 1 = 0, 7 - степень покрытия = 0, 99

Методические основы определения критической интенсивности V разр. Qконв. Q изл. = О, 7 ÷ 0, 75 - степень покрытия 1, 0

Зависимость времени тушения от интенсивности tтуш, C туш, J= О Jk Jн J л м 2 гор · с

Нормативные параметры пенного пожаротушения Нормативная интенсивность Jн = · Jк Коэффициент запаса = 2, 3 Расход q = S п · Jн Количество генераторов (стволов) N = q/qств. = No + a/b No + 1; a/b 1 Запас раствора М = qств · (No + 1) · т Общий запас М = 3 · М Время тушения т расч. = 10 15 мин. Суммарный К 3 В рос. М иностр. = 2, 3 · 3 = 6, 9 6 7

Нормативные интенсивности

Нормативные интенсивности применения синтетических углеводородных пенообразователей Интенсивность подачи раствора пенообразователя UNISERAL S 2, л/(м 2. с) Пена средней кратности на поверхность нефти и нефтепродуктов, включая проливы и резервуары Пена низкой кратности на поверхность нефти и нефтепродуктов, включая проливы и резервуары Нефть и нефтепродукты с температурой вспышки 28 0 С и ниже 0, 08 0, 16 2. Нефть и нефтепродукты с температурой вспышки более 28 0 С 0, 05 0, 12 3. Стабильный газовый конденсат 0, 28 Применение не эффективно 4. Бензин, керосин, дизельное топливо, получаемые из газового конденсата 0, 15 0, 30 5. Смесь: нефть + (не более) 3% газового конденсата 0, 12 0, 30 № п. п. Вид нефтепродукта 1.

Расширенная таблица нормативных интенсивностей фторсинтетических пленкообразующих пенообразователей Интенсивность подачи раствора пенообразователей, л/(м 2 с) UNISERAL AF 15 -01, AF 15 -21, AF 12 -01/RU, AF 22*, AF 22 MF Пена низкой кратности, подача сверху (включая проливы и резервуары) Пена низкой кратности, подача в слой (только для резервуаров) Пена средней кратности, подача сверху (включая проливы и резервуары) Температура вспышки 280 С и ниже 0, 07 0, 10 0, 05 Температура вспышки более 280 С 0, 05 0, 08 0, 04 Стабильный газовый конденсат 0, 10 0, 14 0, 10 Нефть и нефтепродукты

Интенсивности подачи раствора для тушения полярных жидкостей с помощью пенообразователя UNISERAL AF 22* (данные фирмы UNISER S. A. , подача сверху)

Учет влияния теплового режима горючего: Нормативные интенсивности подачи раствора синтетического углеводородного пенообразователя (пена средней кратности) при тушении бензина, л∙с-1∙м-2. Таблица 1.

Учет влияния теплового режима горючего: Нормативные интенсивности подачи раствора синтетического углеводородного пенообразователя (пена средней кратности) при тушении керосина, л∙с-1∙м-2. Таблица 2.

Учет влияния теплового режима горючего: Нормативные интенсивности подачи раствора синтетического углеводородного пенообразователя (пена средней кратности) при тушении газового конденсата, л∙с-1∙м-2. Таблица 3.

Учет влияния теплового режима горючего: Нормативные интенсивности подачи раствора синтетического углеводородного пенообразователя (пена средней кратности) при тушении бензина, керосина, дизельного топлива, получаемых из газового конденсата, (л∙с -1∙м-2). Таблица 4.

Учет влияния теплового режима горючего: Нормативные интенсивности подачи раствора синтетического углеводородного пенообразователя (пена средней кратности) при тушении смеси нефти и газового конденсата, (л∙с-1∙м-2). Таблица 5.

Преимущества фторсинтетических пенообразователей Пенообразователи общего назначения Пенообразователи целевого назначения (пленкообразующие) Должны давать пену средней кратности (не менее 40, лучше – от 70 до 100) для надежной изоляции поверхности горючего от окружающей среды (окислителя, пламени). Кратность не имеет решающего значения, т. к. изолирующую функцию выполняет пленка раствора пенообразователя в сочетании с тонким слоем пены, покрывающая поверхность горючего. Необходимы генераторы типа ГПС или аналогичные, в которых пенообразование происходит на сетках. В стационарных установках сетки часто сгорают до начала работы генератора. Могут использоваться любые пеногенераторы, в том числе передвижные и стационарные водопенные лафетные стволы (мониторы). Дальность струи пены средней кратности составляет не более 8 – 12 метров, что ограничивает тактико-технические возможности. Дальность струи низкократной пены в зависимости от параметров ствола и насоса может составлять от 50 до 100 и более метров. Время разрушения пенного слоя на поверхности горючего после окончания тушения составляет несколько минут. После разрушения слоя пены возможно повторное воспламенение горючего от какого-либо внешнего источника или нагретых элементов конструкций. Пленка раствора пенообразователя с тонким слоем низкократной пены устойчива в течение 30 и более минут на поверхности горючего, самопроизвольно затягивается при механическом разрушении, сохраняет изолирующие свойства при длительном воздействии факела пламени или очага горения.

Тушение высокократной пеной

Генератор пены высокой кратности эжекционный ГПВК(Э) – 800 ТУ 4854 -005 -45416838 -01

Стационарные генераторы высокократной пены

Принципиальная схема автоматической системы водопенного пожаротушения закрытого помещения (вариант)

Принципиальная схема автоматической системы водопенного пожаротушения насосной перекачиваю щей станции с симметричным растворопроводом

Расчет объемного тушения высокократной пеной V = 2 м/мин Jн = 0, 05 л/м 2 с 1) туш. = 10 мин. заполн. туш. h 18 м 1) h Расчет до h 12 м

…даже, если горит ПОЛИВИНИЛХЛОРИД! Горючее UNISERAL AF 15 -01 кратность пены с генератором: ГПС № п. п. UNISERAL S 2 кратность пены с генератором: ГПВК ГПС ГПВК 1. Полиэтилен 57 - 52 - 2. Резина 58 - 52 - 3. Поливинилхлорид 57 240 39 105

Кратность пены (НК, СК, ВК) при сочетании различных типов пенообразователей и генераторов тип генератора Низкой кратности (монитор, лафетный переносной ствол, ВПГ) Средней кратности (ГПС, ГПСС) Высокой кратности (ГВПК, с наддувом, эжекционный) ПО низкократный (AFFF, FFFP, углеводородный) низкая кратность (средняя кратность? ) ПО средней кратности (AFFF, FFFP, углеводородный) низкая кратность средняя кратность ПО высокой кратности (AFFF, FFFP, углеводородный) низкая кратность средняя кратность высокая кратность тип пенообразователя

Общий вид горизонтальной емкости для хранения и дозирования пенообразователя (бака дозатора)

Варианты приготовления рабочего раствора пенообразователя

Ошибка приготовления раствора Подъемник Трофимова вода ПО

Проблема дозирования пенообразователя От температуры и состава зависят: А) вязкость пенообразователя (от 2 до 1100 мм 2·с-1); Б) растворимость. Lmin = 60 м

Порядок расчета основных параметров тушения М по = qпо · туш S п = [ м 2 ] Jн = [л/м 2 с] (р-р) М Н 2 О = q. Н 2 О · туш q = Jн · Sп [л/с] Ствол (генератор) : р М по = М раб. ; q ст. Nст. = q/qст. = n 1 + a/b n 1 + 1 q р-ра = q q по = q р-ра q. H 2 O = q Nст. = q ст. (n+1) ст. · Спо р-ра (100% - Спо) Сп = 6%, 3%, 1, 5%, 1%, 0, 5% по · 3 М Н 2 О = М Н 2 О · 3

Выбор расчетного времени тушения. Тип УТ > Способ подачи V Автоматическая УТ Стационарная УТ Передвижная техника 10 минут 15 минут В слой 10 минут Сверху 10* минут 15 минут Комбинированная 10 минут 15 минут (подача сверху)

+ ++ 0 0 0 0 +++ ++ + 0 + +++ 0 0 0 ++ Изоляция горючего от окислителя и пламени 0 0 0 +++ +++ 0 Локализация зоны горения (секционирование) 0 0 0 + ++ +++ 0 Снижение концентрации горючего (охлаждение) Ликвидация активных частиц Пена ВК Электромагнитное излучение 0 Пена СК Распыленная вода 0 Разбавление реагентов (снижение концентраций Г и О) Пена НК Аэрозоль твердый ++ Способ прерывания Тонко распыленная вода Порошковые составы Огнетушащее вещество (воздействие) Водяной пар, газовые составы, хладоны Прерывание цепной реакции горения и воздействие огнетушащих веществ Воздействие: +++ - сильное; ++ - умеренное; + - слабое; 0 - нулевое

Проскок пламени в объем Пары ГЖ Воздух (О 2) Раствор ПО