Научный подход к пожаротушению - Технологии - Статьи журнала
13 мин
7
0

Научный подход к пожаротушению

Научный подход к пожаротушению

Обеспечение безопасности на производстве - один из основных вопросов в жизни промышленного предприятия, ведь от того, насколько правильно он решается, зависит не только сохранность мощностей, но и жизни рабочих. Особенно тщательно к проработке нюансов обеспечения пожарной безопасности относятся на предприятиях химического и нефтегазового комплекса, возгорания которых могут привести к экологической катастрофе. Компания «Пожнефтехим» производит и внедряет на промышленных объектах современные системы противопожарной защиты, созданные с учетом новейших отечественных и зарубежных разработок.


От серы до AFFF 

Еще 100 лет назад возгорание горючих веществ тушили раствором двууглекислой соды и серной кислоты. Их взаимодействие приводило к бурному выделению газообразного диоксида углерода и, таким образом, появлялась пена. В 30-х годах были предприняты попытки проектирования отечественных стационарных установок для получения механической пены. 

В 1936 году ЦНИПО начала разработку отечественных рецептов пенообразователя и пенопорошка, и проведение испытаний аппаратуры для химического и воздушно-механического пенотушения. Так был получен пенообразователь ПО-1. Чуть позже создали воздушно-механическую пену и систему дозирования пенообразователей.

Примерно в то же время была создана серия пеногенераторов эжекционного типа для получения высокократной воздушно-механической пены (называемая сегодня пеной средней кратности). В последующие десятилетия происходило усовершенствование средств получения пены средней кратности и применение установок пожаротушения на их основе. Пока в начале 2000-х годов в нашей стране не начали внедряться новые технологии пенного пожаротушения, принцип действия которых основан на применении современных пленкообразующих пенообразователей. Их использование изменило принцип ликвидации горения горючих жидкостей. Вместо изоляции горючего от кислорода слоем пены средней кратности, стала использоваться изоляция тонкой пленкой, которая выделяется из пены низкой кратности. 

Принцип ликвидации горения пеной низкой кратности синтетическими фторсодержащими пленкообразующими пенообразователями имеет массу преимуществ. позволяет сократить время тушения пожара, практически исключить прохождение паров нефти или нефтепродуктов, через слои пены, как в процессе пожара, так после его ликвидации. Также он дает возможность использовать установки пенного пожаротушения для предотвращения пожаров и взрывов при разливах нефти или нефтепродуктов и использовать ранее невозможный метод – подслойное тушение горючих жидкостей. 

Преимущества нового метода взяли на вооружение ведущие компании-производители пенообразователей.

 

Современные технологии пожаротушения от Пожнефтехим 

ГК «Пожнефтехим» разрабатывает, производит и поставляет пожарную технику и пенообразователи. 

В условиях перехода от технологий на основе тушения пеной, получаемой из водных растворов синтетических углеводородных пенообразователей, к технологиям на основе тушения пеной, получаемой из водных растворов пленкообразующих фотосинтетических пенообразователей (типа АFFF и т.п.), ГК «Пожнефтехим» предлагает широкий выбор пенообразователей. Специалисты компании ведут непрерывные работы по совершенствованию их свойств с учетом применения в различных условиях и с разным оборудованием.   

Как выбрать пенообразователь? Весь процесс состоит из пяти этапов, на первом из которых важно определить назначение пенообразователя. 

Синтетические пенообразователи, не содержащие фторированные поверхностно-активные вещества для тушения пожаров типа S - «Аквафом» и «Аквафом М». Их основное назначение - тушение пеной различной кратности и использование в качестве смачивателя. Первый применяется, как правило, для оснащения пожарно-спасательных подразделений общего назначения, а второй для оснащения пожарно-спасательных подразделений на объектах, связанных с обращением ЛВЖ и ГЖ, а также для установок пенного пожаротушения при невозможности использования пленкообразующих пенообразователей. 

Синтетические фторсодержащие пленкообразующие пенообразователи целевого назначения для тушения горючих жидкостей типа AFFF. Используются для тушения подслойного тушения пожаров классов А и В. За счет хорошей пленкообразующей способности намного более эффективны, чем пенообразователи типа S, при тушении неполярных горючих жидкостей пеной низкой и средней кратности. При необходимости может использоваться и для получения пены высокой кратности. 

Синтетические фторсодержащие пленкообразующие спиртоустойчивые пенообразователи целевого назначения для тушения водорастворимых и водонерастворимых горючих жидкостей типа AFFF/AR и AFFF/AR-LV. Это марки «Аквафом»-II-НСВ 3,6% (для тушения пеной низкой, средней и высокой кратности), «Аквафом»-II-Н (для тушения пеной низкой кратности) 3,6% и «Аквафом»-II-Н-LV 1,3,6% (низковязкий пенообразователь для тушения пеной низкой кратности. 

Эти пенообразователи образуют на поверхности горючей жидкости саморастекающуюся водную пленку, препятствующую испарению ГЖ и доступу кислорода. В их состав вводятся компоненты, препятствующие взаимопроникновению раствора пенообразователя и полярной жидкости. Пенообразователи типа AFFF/AR также могут применяться в качестве изолирующего средства при разливах агрессивных летучих жидкостей и ядовитых веществ. 

Синтетические спиртоустойчивые пенообразователи целевого назначения без содержания фторированного поверхностно-активного вещества для тушения водорастворимых и водонерастворимых горючих жидкостей типа S/AR. По номенклатуре «Пожнефтехим» это марка «Аквафом-S/AR» 6 предназначенная для тушения водорастворимых (полярных) горючих жидкостей, особенно на объектах с высокими требованиями экологической безопасности. «Аквафом S/AR» образует на поверхности горючей жидкости водную пленку, препятствующую испарению ГЖ и доступу кислорода. При такой же, как и у фторсодержащих пенообразователей, интенсивности тушения полярных и неполярных жидкостей полностью биоразлагаемый. Это позволяет соблюдать экологические требования без ущерба для пожарной безопасности объекта. 

Синтетические пенообразователи, не содержащие фторированные поверхностно-активные вещества, используемые для тушения пожаров в качестве смачивателя типа WA - «Авкафом СМ»-18 и «Аквафор СМ»-60 0,5 и 1%. Их применяют для улучшения смачивания гидрофобных и волокнистых веществ

Наиболее эффективены при тушении плохо смачивающихся водой горючих материалов (древесина, уголь, бумага, торф, хлопок и т.д.), тушении лесных пожаров, для повышения эффективности водяного пожаротушения, а также для пылеподавления и пылеосаждения

 

Второй этап – выбор по кратности 

Кратность пены – соотношение объема полученной пены к объему раствора пенообразователя, содержащегося в ней. Низкая кратность – от 5 до 20, средняя – от 21 до 200, высокая – 201 и более. 

Выбор кратности пены определяется способом подачи пены и выбранным методом тушения (по площади или по объему) 

Третий этап – по температуре застывания. 

Температура застывания – температура фазового перехода жидкость-твердое вещество.

В ГОСТ Р 50588 регламентированы температуры замерзания для различных типов пенообразователей:

• пенообразователи «Аквафом» типа S – не выше минус 3%;

• пенообразователи «Аквафом» типа AFFF, AFFF/AR, AFFF/AR-LV – не выше минус 15%;

• пенообразователи «Аквафом» типа S/AR – не выше минус 3%. 

Хранить пенообразователь рекомендуется при температуре от +50С до +400С

При транспортировке и временном хранении допускается неоднократное замерзание пенообразователя, так как при размещении в теплом помещении и его размораживании свойства пенообразователя не теряются. 

На четвертом и пятом этапе выбирают объем концентрации пенообразователя и определяют характеристики пенообразователя в зависимости от качества воды. 

«Аквафом S/AR» действует посредством изоляции ГЖ пленкой и пеной. В его составе отсутствуют фторированные ПАВ, а присутствующие полимеры и пластификаторы обеспечивают высокую устойчивость пены и выделяющейся пленки раствора, защищают от повторного воспламенения и возгорания при разливах горючих жидкостей.

 

Установки пожарной безопасности 

С 2004 года ГК «Пожнефтехим» специализируется на проектировании, производстве

и внедрении систем противопожарной защиты для промышленных объектов, связанных с обращением легковоспламеняющихся и горючих жидкостей. Являясь одними из лидеров в данной области, компания широкий спектр противопожарного оборудования. 

Сегодня ГК «Пожнефтехим» - это две действующие производственные площадки общей полщадью 2837 кв.м., собственная испытательная база; 124 сотрудника и лицензия на право обслуживания систем пожаротушения. В группу компаний входят: входят: «Пожнефтехим» (Санкт-Петербург), «Пожнефтехимкомплект» (Москва), «Пожнефтехимпроект» (Санкт-Петербург) и «Пожнефтехимпестраль» (производственная площадка в Тульской области). 

Для тушения резервуаров (при подачи пены сверху на поверхность горючего) разработана камера низкократной пены «Вега».   

Камера низкократной пены (КНП) «Вега» в комплекте с пеносливом типа ПС – это техническое устройство, предназначенное для получения пены низкой кратности из 1%, 3% и 6% растворов пенообразователей (в зависимости от типа пенообразователей) и подачи ее в целях пожаротушения в резервуары хранения нефти и нефтепродуктов. 

«Вега» и пенослив (ПС) предназначены для применения в составе стационарных установок пожаротушения подачей низкократной пленкообразующей.

пены сверху на поверхность нефти или нефтепродукта, которыми оснащаются: вертикальные стальные резервуары со стационарной крышей (РВС), а также стационарной стационарной крышей и понтоном (РВСП), вертикальные стальные резервуары с плавающей крышей (РВСПК) и железобетонные резервуары (ЖБР). 

Основные преимущества «Вега» в том, что ее конструкция обеспечивает подачу низкократной пены в виде широкого веера, обеспечивая более быстрое покрытие защищаемой площади пеной. Между корпусом КНП и пеносливом предусматривается герметизирующий элемент, исключающий в период эксплуатации выход паров нефти и нефтепродуктов из резервуаров в корпус камеры и трубопроводы

установок пожаротушения. «Вега» приспособлена для проведения безопасного технического обслуживания и испытаний установки пенного пожаротушения без подачи пены в резервуар. КНП и ПС в базовом исполнении представляют собой единую конструкцию, но при необходимости могут быть выполнены в виде отдельных изделий. Кроме того, применение тройной камеры смешения, принятые соотношения диаметров камер смешения, камер расширения и характеристик пеносливов обеспечивают оптимальный объемный коэффициент подсоса воздуха в широких диапазонах давлений. А также конструкция КНП «Вега» предусматривает возможность вертикальной и горизонтальной установки. 

Для подслойного пожаротушения резервуаров хранения нефти и нефтепродуктов, специалисты «Пожнефтехим» разработали пеногенератор (ВПГ) «Штурм»

Он предназначен для получения пены низкой кратности из 1%, 3% и 6% растворов пенообразователей и ее подачи в слой нефти или нефтепродукта в условиях противодавления, создаваемого столбом горючего. ВПГ «Штурм», как правило, применяются в составе установок подслойного пожаротушения резервуаров с приме-

нением специальных пленкообразующих пенообразователей, инертных к нефти и нефтепродуктам. В базовом исполнении его изготавливают с воздушным патрубком. По заказу ВПГ пеногенераторы «Штурм» выполняются с обратным клапаном на патрубке забора воздуха, а также в переносном варианте. 

Среди его преимуществ следует отметить: повышенную надежность, обеспечивающуюся за счет конструктивных решений, исключающих нарушение соосности базовых элементов при сборке, монтаже, транспортировке и в процессе эксплуатации изделий; широкий типоряд по номинальным расходам, обеспечивающий соответствие расчетных и фактических характеристик установок подслойного пожаротушения и, как следствие, сокращение затрат на пенообразователь и емкости для его хранения, площадей насосных станций и т.д.; исключение необходимости слива огнетушащих веществ из полостей «Штурм» персоналом объектов после применения установок подслойного пожаротушения. «Штурм» сохраняет свою работоспособность при отрицательных температурах окружающего воздуха, так как исключает накапливание конденсата внутри; Необходимо отметить и его компактность: в условиях ограниченных «Штурм» может быть установлен горизонтально или вертикально. 

Для тушения пожаров пеной средней кратности по площади и для покрытия пеной разливов нефти и нефтепродуктов разработан универсальный генератор пены (УГП) «Турбопен».   

«Турбопен» представляет собой устройство для получения огнетушащих струй пены средней кратности в широких диапазонах давлений с увеличенной проникающей способностью и дальностью подачи по отношению к нормативным техническим средствам типа ГПС, ГПСС, СВП и т.п. Позволяет в кратчайшие сроки осуществить тушение пожаров или покрытие разливов нефти или нефтепродуктов с максимальным охватом защищаемой площади. Универсальность УГП заключается в достижении оптимальной эффективности при применении растворов, как синтетических углеводородных пенообразователей, так и пленкообразующих пенообразователей. 

«Турбопен» изготавливаются в трех исполнениях: стационарные (с расходами 2, 5, 7, 10, 15, 20, 30, 40 (2х20), 60 (2х30)); ручные (с расходами 2, 5, 7, 10) и озимые на тележке (с расходами 10, 20, 30).

Максимальная эффективность применения «Турбопен» достигается при оснащении ПУ-Б и ПУ-В осцилляторами (ОСЦ). Осциллятор позволяет в автоматическом режиме поворачивать генератор пены влево/вправо в секторе под углом 30º, 60º, 90º, 120º град (по выбору) за счет отбора энергии потока воды. 

Основным конструктивным отличием «Турбопен», обеспечивающим его повышенные характеристики, является запатентованная технология подачи распыленной струи на пеногенерирующую сетку через сопло с выделенным центральным отверстием, а также применение конического насадка для уплотнения пенной струи перед ее выходом из генератора (патент РФ на полезную модель №133743). 

Противопожарное оборудование для тушения пожаров пеной средней кратности по площади и для покрытия пеной разливов нефти и нефтепродуктов – это генератор высокократной пены эжекционный (ГВПЭ) «Фаворит».   

Он предназначен для получения из водного раствора 1%, 3% или 6%-го пенообразователя полидисперсной воздушно-механической пены высокой кратности. Для получения раствора должен применяться специальный пенообразователь, предназначенный для получения высокократной пены, либо универсальный.

С учетом конструктивных особенностей защищаемых объектов ГВПЭ «Фаворит» выпускается в двух модификациях: А – с приоритетом по длине и Б – с приоритетом по ширине. 

«Фаворит» применяют в составе установок объемного пенного пожаротушения закрытых зданий, помещений и сооружений (продуктовые насосные нефтеперекачивающие станции и другие помещения, связанные с обращением нефти и нефтепродуктов, различные склады товарно-материальных ценностей и т.д.), огороженных объемов, для заполнения обвалований пеной и во многих других случаях. 

Преимущества: наличие модификаций, позволяющих эффективно разместить генераторы над защищаемым объемом с учетом его технологических и конструктивных особенностей (наличия кран-балок, ферм, колонн и т.д.); габаритные размеры (в некоторых случаях размеры уменьшены до 25% относительно импортных и отечественных аналогов); широкий типоряд по номинальным расходам, обеспечивающий соответствие расчетных и фактических характеристик установок объемного пожаротушения и, как следствие, сокращение затрат на пенообразователь и емкости для его хранения, площадей насосных станций, пунктов приготовления раствора пенообразователя и т.д. 

Для подачи огнетушащих средств (воды или пены) на дальние расстояния или на высотные объекты, а также при необходимости ведения работ по тушению пожаров с безопасных расстояний разработан стационарный лафетный ствол пожарный (ЛС) «Антифайер». 

«Антифайер» предназначены для применения в составе установок пенного или водяного пожаротушения, водяного охлаждения, когда подача огнетушащих средств осуществляется на дальние расстояния или на высотные объекты, а также когда есть необходимость ведения работ по тушению на безопасных дистанциях.

Надежная и устойчивая работа лафетных стволов обеспечивается при температуре окружающего воздуха от -60° до +50°. 

В зависимости от номинального расхода лафетные стволы «Антифайер» подразделяются на: стволы с номинальным расходом от 20 л/сек до 40 л/сек; стволы с расходом от 40 л/сек до 60 л/с и стволы с расходом от 60 л/сек до 100 л/с. 

В базовом исполнении стационарные лафетные стволы «Антифайер» комплектуются:

• поворотным основанием, обеспечивающим поворот ствола вокруг оси установочного фланца, а также изменение угла в вертикальной плоскости;

• насадком для получения сплошной водяной струи (для ЛС-С);

• насадком для получения сплошной пенной струи низкой кратности (для ЛС-СП);

• универсальным водопенным насадком для получения сплошной или распыленной струи воды или низкократной пены с изменяемым углом факела.                               

Еще один тип оборудования, предназначенный для подачи огнетушащих средств на дальние расстояния, высотные объекты и при необходимости ведения работ по тушению пожаров с безопасных расстояний – универсальная пожарная вышка (ПВУ).

ПВУ представляет собой устройство для установки лафетных пожарных стволов, универсальных водопенных стволов, гидромониторов и других технических средств подачи воды или пены, обеспечения управления ими как по месту установки с площадки ПВУ, так и дистанционно (при наличии дистанционного управления у средств для подачи воды или пены).

ПВУ предназначены для установки одного или двух лафетных стволов на высоте от уровня фундамента до уровня пола площадки от 2 до 10 м. ПВУ могут быть изготовлены высотой до 15 м. При необходимости оснащаются водяной завесой площадки и водяным орошением несущих стоек.

Для удобства и экономичности транспортировки вышки выполняются в виде отдельных элементов, что позволяет значительно сократить транспортную составляющую стоимости продукции. 

Среди ее преимуществ следует отметить расширенные технические и функциональные характеристики, а также разборную конструкцию. 

Наряду с разработкой, производством и поставкой пожарной техники и пенообразователей ГК «Пожнефтехим» проектирует системы противопожарной защиты, организует научно-исследовательские работы, разрабатывает проектную документацию и технические нормы, проводит оценку соответствия принятых проектных решений, организационных и инженерно-технических решений по обеспечению пожарной безопасности; определяет расчетные величины пожарного риска, проводит инженерно-техническое консультирование по вопросам применения разрабатываемой пожарной техники и пенообразователей, а также разрабатывает решения по обеспечению пожарной безопасности.



Статья «Научный подход к пожаротушению» опубликована в журнале «Neftegaz.RU» (№10, 2015)

Авторы:
Комментарии

Читайте также