Файл: Организация и расчёт подачи огнетушащих средств на пожары обьектов нефтепереработки.pdf

Установки водяного пожаротушения находят применение в различных отраслях народного хозяйства и используются для защиты объектов, на которых обращаются такие вещества и материалы как хлопок, древесина, ткани, пластмассы, лен, резина, горючие и сыпучие вещества, ряд огнеопасных жидкостей. Эти установки применяют также для защиты технологического оборудования, кабельных сооружений, объектов культуры.
Спринклерные установки водяного пожаротушения (СУВП) применяются в помещениях с обычной пожарной опасностью для локального тушения по площади.
Дренчерные установки водяного пожаротушения (ДУВП) применяют, как правило, для защиты помещений с повышенной пожарной опасностью, когда эффективность пожаротушения может быть достигнута лишь при одновременном орошении всей защищаемой площади.
Дренчерные установки применяют, кроме того, для орошения вертикальных поверхностей (противопожарных занавесов в театрах, технологических аппаратов, резервуаров с нефтепродуктами и т.п.) и создания водяных завес
(защиты проемов или вокруг какого-либо аппарата).
Дренчерные установки применяют обычно для тушения твердых горючих материалов, требующих повышенных удельных расходов (резинотехнические изделия, синтетические смолы и пластмассы, целлулоидные изделия и т.п.), а также для отдельных видов горючих жидкостей (в частности, лаков и красок).
По виду используемого огнетушащего вещества оросители подразделяют на водяные (В) и пенные (П).
В качестве автоматического водопитателя могут быть гидропневматические и водонапорные баки, а также водопроводы любого назначения.
Установки порошкового пожаротушения классифицируются
1. По конструктивному исполнению — на модульные и агрегатные.
2. По способу хранения вытесняющего газа в корпусе модуля (емкости) на закачные (З); с газогенерирующим (пиротехническим) элементом (ГЭ, ПЭ); с баллоном сжатого или сжиженного газа (БСГ).
Огнетушащая способность порошков в несколько раз выше, чем таких сильных ингибиторов горения, как хладоны. При возникновении очага горения и достижения газообразующей смесью температуры самосрабатывания (85±5°С), внутри корпуса происходит интенсивное газовыделение, что приводит к нарастанию давления, разрушению нижней части корпуса без образования осколков и выбросу огнетушащего порошка в зону горения.
Роботизированная установка пожаротушения (РУП), а также пожарные дистанционно управляемые лафетные стволы (ДУЛС), предназначены для тушения и локализации пожара или охлаждения технологического оборудования
-16-

и строительных конструкций, для подавления горения внутри складских и производственных помещений, для тушения пожаров в наружных технологических установках, сырьевых, товарных, приемных или промежуточных складах и парках с резервуарами, в которых обращаются легковоспламеняющиеся жидкости, сжиженные газы и твердые горючие материалы. РУП - стационарное автоматическое средство, которое смонтировано на неподвижном основании, состоит из пожарного ствола, имеющего несколько степеней подвижности и оснащенного системой приводов, а также из устройства программного управления.
Целесообразно применение
РУП в автоматизированных производствах или в помещениях с загазованной или загрязненной атмосферой, в которых не допускается пребывание обслуживающего персонала, а также на взрывоопасных объектах.
Для установок пожаротушения решение задачи включает следующие
моменты:
– анализ пожарной опасности и микроклимата помещения;
– выбор вида огнетушащего вещества с учетом совместимости его свойств со свойствами веществ и материалов, подлежащих тушению (по справочникам, в которых для большого числа горючих веществ и материалов рекомендуются те или иные огнетушащие вещества). Но, поскольку для каждого вещества
(материала) нередко рекомендуется несколько огнетушащих веществ, то с учетом результатов анализа пожарной опасности технологического процесса, микроклимата помещения, индустриальных помех, конструктивных, объемно планировочных и коммуникационных решений выбирают то огнетушащее вещество, которое будет наиболее эффективным;
– выбор метода тушения (поверхностный, объемный, локальный) с учетом возможного характера и скорости развития пожара и принятого вида огнетушащего вещества;
– выбор типа установки пожарной автоматики (поверхностного, объемного, локального или комбинированного тушения) и степени ее быстродействия;
– выбор основных узлов АУП, их расчет, включая расчет показателей надежности.
-17-

Огнетушащие вещества и способы тушения
Основным средством тушения нефти и нефтепродуктов в резервуарных парках является воздушно-механическая пена средней и низкой кратности.
Огнетушащее действие воздушно-механической пены заключается в изоляции поверхности горючего от факела пламени, снижении вследствие этого скорости испарения жидкости и сокращении количества горючих паров, поступающих в зону горения, а также в охлаждении горящей жидкости. Роль каждого из этих факторов в процессе тушения изменяется в зависимости от свойств горящей жидкости, качества пены и способа ее подачи.
При подаче пены одновременно происходит разрушение пены от факела пламени и нагретой поверхности горючего. Накапливающийся слой пены экранирует часть поверхности горючего от лучистого теплового потока пламени, уменьшает количество паров, поступающих в зону горения, снижает интенсивность горения. Одновременно выделяющийся из пены раствор пенообразователя охлаждает горючее. Кроме того, в процессе тушения в объеме горючего происходит конвективный тепломассообмен, в результате которого температура жидкости выравнивается по всему объему, за исключением
«карманов», в которых тепломассообмен происходит независимо от основной массы жидкости.
Для современных резервуаров РВС выравнивание температуры по всему объему горящей жидкости при нормативной интенсивности подачи раствора пенообразователя происходит в течение 15 мин тушения при подаче пены сверху и в течение 10 мин при подаче под слой горючего. Это время необходимо принимать в качестве расчетного при определении запаса пенообразователя для тушения нефти и нефтепродуктов воздушно-механической пеной. Нормативный запас пенообразователя следует принимать из условия обеспечения трехкратного расхода раствора пенообразователя на один пожар.
Дальность растекания пены средней кратности по поверхности горючей жидкости обычно не превышает 25 м.
При подаче пены в нижний пояс резервуара, непосредственно в слой горючей жидкости (подслойный способ тушения пожара), используются пены низкой кратности, которые получают из фторсодержащих пленкообразующих пенообразователей. Применение фторсодержащих пенообразователей является необходимым условием, поскольку пена на их основе инертна к воздействию углеводородов в процессе длительного подъема пены на поверхность нефтепродукта. Применение пены, получаемой на основе обычных пенообразователей для подачи под слой горючей жидкости, недопустимо, так как при прохождении через слой горючей жидкости она насыщается парами углеводородов и теряет огнетушащую способность.
Быстрой изоляции горящей поверхности пеной способствуют саморастекающаяся из пены водная пленка раствора пенообразователя, имеющая поверхностное натяжение ниже натяжения горючей жидкости, а также конвективные потоки, которые направлены от места выхода пены к стенкам резервуара. В результате конвективного тепломассообмена снижается температура жидкости в прогретом слое до среднеобьемной.
-18-

Вместе с тем интенсивные восходящие потоки жидкости приводят к образованию на поверхности локальных участков горения, в которых скорость движения жидкости достигает максимальных значений. Эти участки, приподнятые над остальной поверхностью и называемые «бурунами»,
играют важную роль в процессе тушения. Чем выше «бурун», тем больше пены необходимо накопить для покрытия всей поверхности горящей жидкости. Для снижения высоты «буруна» пена подается через пенные насадки с минимальной скоростью.
Пена, всплывающая на поверхность через слой горючего, способна обтекать затонувшие конструкции и растекаться по всей поверхности горючего.
Значительное снижение интенсивности горения достигается через 90 – 120 с момента появления пены на поверхности. В это время наблюдаются отдельные очаги горения у разогретых металлических конструкций резервуара и в местах образования «бурунов». В дальнейшем, в течение 120 – 180 с происходит полное прекращение горения.
После прекращения подачи пены при полной ликвидации горения на всей поверхности горючей жидкости образуется устойчивый пенный слой толщиной до 10 см, который в течение 2 – 3 ч защищает поверхность горючей жидкости от повторного воспламенения.
Вода для приготовления раствора пенообразователя не должна содержать примесей нефтепродуктов.
Для приготовления раствора из отечественных пенообразователей в системах подслойного тушения запрещается использовать воду с жесткостью более 30 мг- экв/л.
Использование оборотной воды для приготовления раствора пенообразователя не допускается.
Тушение пожаров газонефтяных фонтанов осуществляется следующим образом:
- мощными водяными струями;
- струями огнетушащих порошков, подаваемых в факел сжатым газом;
- газоводяными струями, создаваемыми авиационными турбореактивными двигателями;
- взрывом мощного сосредоточенного заряда взрывчатого вещества, подвешиваемого вблизи основного факела;
- бурением наклонной скважины и закачка в нее специального раствора;
- комбинированным способом.
При тушении пожаров открытых фонтанов чаще всего применяются лафетные стволы (гидромониторы), автомобили газоводяного тушения АГВТ-100 и АГВТ-
150, пневматические порошковые пламеподавители ППП-200.
-19-

Тушение огнетушащими порошками
Для тушения используются пожарные автомобили с расходами порошка из лафетных стволов 20 и 40 кг/с. Автомобили устанавливают на расстоянии 10 м от устья скважины. Натурными экспериментами установлено, что этот способ эффективен при тушении компактных фонтанов, интенсивность подачи порошка должна составлять 1 кг/кг нефти или 1 кг/м
3
газа. Расчетное время тушения принимается равным 30 с.
Тушение также можно осуществлять с использованием пневматического порошкового пламяподавителя (ППП-200); полезный объем порошка составляет
200 кг.
Выброс порошка осуществляется энергией сжатого воздуха. Количество установок принимается из расчета 1 установка на фонтан дебитом 5 млн м
3
газа/сут.
Установку располагают с подветренной стороны на расстоянии 15–20 м от устья скважины. Оператор производит коррекцию положения ствола в вертикальной и горизонтальной плоскостях таким образом, чтобы точка прицеливания была на 3–5 м выше нижнего среза пламени. По команде РТП подают сжатый воздух для обеспечения выброса порошка.
Также огнетушащий порошок может доставляться в зону горения при помощи взрыва заряда взрывчатого вещества (вихрепорошковый способ). Для его реализации на металлический поддон П-образной формы укладывают детонирующий шнур, на него – шашки (патронированный аммонит), затем – мешки с порошком. Эта платформа собирается на безопасном расстоянии и подтягивается трактором на тросах к устью скважины. Взрыв производят дистанционно из специальных мест. Личный состав отводят на безопасное расстояние. Опытами установлено, что на 1 млн м
3
газа/сут. требуется 60 кг порошка. Для подачи 100 кг порошка требуется 1 кг взрывчатого вещества.
Тушение при помощи взрывчатых веществ
Тушение взрывом заряда взрывчатого вещества рекомендуется в тех случаях, когда к месту пожара нельзя оперативно доставить требуемое количество пожарной аварийно-спасательной техники, и ограничены возможности водоснабжения, а также в случае неэффективности других способов и при наличии специального проекта.
Подача заряда ВВ к устью скважины осуществляется в основном 3 способами:
– на укосине (тележке) по рельсовым путям;
– с помощью подъемного крана и поворотной стрелы;
– по стальному тросу с помощью лебедок и тягачей.
До взрыва заряда ВВ личный состав тренируют на фрагменте заряда соответствующих размера и массы, и только после отработки всех элементов боевых действий заряд ВВ подают к устью скважины.
-20-