Результаты определения параметров подачи пены на тушение пламени нефтепродуктов в резервуарах. В.В. Наумов, к.т.н. (ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2004 г.)
В настоящее время основным средством тушения пожаров нефтепродуктов в резервуарах является пена средней кратности, образованная из углеводородных пенообразователей, которая подается с использованием стационарных пенных камер типа ГПСС-600 (ГПСС2000) или генераторов пены типа ГПС-600, подаваемых на тушение пожаров с использованием коленчатых подъемников.
Анализ статистики пожаров нефтепродуктов в резервуарах показывает, что при тушении пеной средней кратности, с использованием углеводородных пенообразователей, ни один пожар в резервуарах вместимостью 5000 м3 и более – в России за последние 25 лет в нормативное время с нормативной интенсивностью не был потушен. Во всех случаях для тушения пожаров привлекалась передвижная пожарная техника. При этом: интенсивность подачи огнетушащих средств на тушение превышала нормативную в 2,5-4 раза; для ликвидации пожара в среднем проводилось по 3 пенные атаки продолжительностью: первая 21 мин; вторая 50 мин; третья 165 мин.
На отдельных пожарах продолжительность пенной атаки составляла 5-7 часов. В действующих нормативных документах расчетное время подачи пены 10 минут для автоматических установок пожаротушения и 15 минут для передвижной пожарной техники. Несовершенство нормативных документов, регламентирующих требования к обеспечению противопожарной защиты, очевидно.
Проведенные в ФГУ ВНИИПО МЧС России исследования по определению огнетушащей эффективности пен при тушении нефтепродуктов в резервуарах и емкостях на площади от 2 до 181 м2 показывают:
- при интенсивности подачи пены средней кратности, образованной с использованием углеводородных пенообразователей, увеличенной по сравнению с нормативной интенсивностью в 3-10 раз – можно потушить пожар нефтепродукта в резервуаре;
- огнетушащие параметры пены низкой кратности, образованной с использованием фторированных пенообразователей, зависят от вида топлива, марки пенообразователя и площади поверхности горения;
- оптимальная (по удельному расходу) интенсивность подачи пены низкой кратности, образованной с использованием фторированных пенообразователей, при подслойном способе подачи пены, может быть описана формулой:
Jopt = Jкр + k . D0,5 (1),
где: Jopt – оптимальная интенсивность подачи пены на тушение пожара нефтепродукта в резервуаре кг.м-2.с-1; Jкр – критическая интенсивность подачи пены, кг.м-2.с-1; k – коэффициент пропорциональности, кг.м-2,5.с-1; D – диаметр резервуара, м.
Прогрессивным направлением совершенствования установок противопожарной защиты резервуаров с нефтепродуктами является применение фторированных пенообразователей и подслойного способа подачи пены. Практическому использованию данных пенообразователей и подслойного способа подачи пены препятствует отсутствие в нормативной литературе соответствующего комплекса требований и научно обоснованных нормативов подачи пены.
Для получения новых научных данных о процессе тушения горючих жидкостей в резервуарах с 6 по 8 октября 2003 г. на полигоне в г. Оренбург были проведены эксперименты по тушению горючей жидкости в резервуаре РВС-5000. Были получены многочисленные научные данные, в том числе было установлено (см. приложение 1), что при тушении нефтепродукта (с температурой вспышки 6 0С) подслойным способом критическая интенсивность подачи пены составила 0,074 л.с-1м-2, а оптимальная (по удельному расходу) интенсивность подачи пены составила 0,17 л.с-1м-2. Данные результаты были получены при тушении нефтепродукта в модельном резервуаре РВС-5000. При этом охлаждение было заранее включено. Время свободного горения составляло 2 мин. Для тушения использовался наилучший из известных образец фторсинтетического пленкообразующего пенообразователя. Условия при реальном пожаре будут более жесткими. Поэтому тушение пожара нефтепродукта в резервуаре вместимостью 5000 м3 и более с установленной в настоящее время интенсивностью подачи пены (0,1 л.с-1м-2 – для тушения нефтепродукта с температурой вспышки менее 28 0С подслойным способом) может оказаться проблематичным.
На основании результатов экспериментов и расчетов по формуле (1) можно предложить нормативную интенсивность подачи пены на тушение пожара нефтепродукта в резервуаре, которая учитывает площадь поверхности горючей жидкости в резервуаре (см. таблицу 1). При этом время тушения пожара нефтепродукта в резервуаре должно выбираться по данным таблицы 2.
Таблица 1. Нормативная интенсивность подачи пены на тушение пожара нефтепродукта в резервуаре
Таблица 2. Расчетное время тушения пожара нефтепродукта в резервуаре
Литература:
- Тушение нефти и нефтепродуктов: Пособие / Безродный И.Ф., Гилетич А.Н., Меркулов В.А. и др. – М.: ВНИИПО, 1996. – 216 с.
- Протокол огневых испытаний тушения газового конденсата Оренбургского НГКМ подслойным способом, утвержденный ВНИИПО МВД России 23.09.99 г.
- Протокол испытаний высоконапорных пеногенераторов типа ВПГ «Феникс», утвержденный Начальником УГПС УВД Оренбургской области 18.09.2001 г.
- Протокол испытаний подслойного способа тушения нефтепродуктов в резервуаре РВС-2000 на ЛПДС «Сокур», утвержденный ОАО «Сибтранснефтепродукт» 18.10.2001 г.
- Протокол испытаний способов тушения нефтепродуктов в резервуаре РВС-2000 и способа тушения розлива водорастворимых горючих жидкостей, утвержденный в ноябре 2001 г. представителем президента НК «Лукойл» по Пермскому региону.