Результат интеллектуальной деятельности: Способ пенной атаки при тушении пожаров в резервуарном парке

Настоящее изобретение относится к области пожарной безопасности, а именно, к пенной атаке при тушении пожаров в резервуарном парке (РП) для хранения нефти и нефтепродуктов.

Известно, что пожары в резервуарах с нефтепродуктами чаще всего начинаются со взрыва паровоздушной смеси в газовом пространстве резервуара и срыва крыши или с горения паровоздушной смеси в газовом пространстве резервуара без срыва крыши, но с нарушением целостности ее в отдельных наиболее слабых местах. Частичный или полный отрыв (обрушение) крыши и воспламенение нефтепродукта по всей поверхности приводит к выходу из строя оборудования пожаротушения верхнего пояса (камер низкократной пены, генераторов пены средней кратности и установок водяного охлаждения). Сила взрыва оказывает влияние на характер последующего развития пожара. В зависимости от этого наблюдаются различные разрушения конструкций резервуара.

Опасность пожаров РП обусловлена возможностью вскипания нефти в горящем резервуаре с последующим выбросом и растеканием, а также взрыва и разрушения резервуара, растекания горящего продукта за пределы резервуара и/или обвалования с высокой скоростью распространения пламени.

Пожары РП характеризуются сложными скачкообразными процессами развития, носят затяжной характер и требуют для ликвидации большого количества сил и средств.

Пожары одновременно в двух и более резервуарах одной группы в РП возникают значительно реже, чем пожары в отдельных резервуарах. Тем не менее, их доля в общем числе пожаров в РП достаточно велика и составляет около четверти. Развившиеся групповые пожары, наносят большой материальный ущерб, их тушение требует привлечения значительных сил и средств, как пожарной охраны, так и близлежащих предприятий, и продолжается длительное время.

Крайне важным для успешного тушения пожара является подача огнетушащих веществ в начальной стадии пожара. Для выполнения этого условия РП оборудованы автоматическими системами пожаротушения (АСПТ). При повреждении АСПТ от взрыва паровоздушной смеси или отказа системы автоматики по иной причине тушение резервуаров организуют с применением мобильных средств пожаротушения (МСП).

Среднее время тушения, затрачиваемое на ликвидацию одного пожара нефти или нефтепродукта в РП - 10,5 ч. Достаточное для проведения пенной атаки количество сил и средств чаще всего удается собрать только через 2 ч после возникновения пожара. В четверти случаев пожаров представляется возможным приступить к тушению только через 12 ч. Тушение развившихся пожаров в резервуарах может длиться в течение нескольких суток.

Современные РП защищаются системами подслойного пожаротушения позволяющими через стационарные установки подслойного пожаротушения подать пену низкой кратности непосредственно в слой нефтепродукта в резервуаре. В системах подслойного пожаротушения используют современные пенообразователи типа AFFF по ГОСТ Р 50588, способные из пены низкой кратности образовывать защитную водную пленку на поверхности горящего нефтепродукта, что значительно повышает эффективность тушения пожара (Тушение нефти и нефтепродуктов: Пособие / Безродный И.Ф., Гилетич А.Н., Меркулов В.А. и др. - М.: ВНИИПО, 1996).

Стационарные установки подслойного пожаротушения менее подвержены разрушению при взрыве в резервуаре и могут быть использованы для проведения пенной атаки с применением мобильных средств пожаротушения.

Применяемый в настоящее время способ пенной атаки при тушении пожаров в резервуарах с нефтью и нефтепродуктами в резервуарном парке, предусматривает проведение пенной атаки после сосредоточения сил и средств для подачи раствора из пенообразователя с нормативной интенсивностью:

- для нефти и нефтепродуктов с температурой вспышки Т_всп≤28°C нормативная интенсивность - 0,10 л/(м²⋅с);

- для нефти и нефтепродуктов с температурой вспышки Т_всп>28°С нормативная интенсивность - 0,08 л/(м²⋅с).

При этом пенная атака проводится после решения первоочередной задачи - подачи водяных стволов на охлаждение горящего и соседних резервуаров («Руководство по тушению нефти и нефтепродуктов в резервуарах и резервуарных парках», утв. ГУГПС МВД РФ 12.12.1999 г.).

Известный способ обладает существенным недостатком: для подачи огнетушащих веществ с нормативной интенсивностью и одновременного охлаждения резервуаров требуется сосредоточение значительных сил и средств гарнизона пожарной охраны. В данном случае время свободного развития пожара значительно увеличивается, создается угроза разрушения резервуара.

Таким образом, к моменту начала пенной атаки, в соответствии с вышеприведенными сведениями и в результате увеличения теплового потока от горящего резервуара пожар может распространиться на соседние резервуары и перейти в форму затяжного пожара со сложными скачкообразными процессами развития. Ликвидация таких пожаров требует привлечение сил и средств пожарной охраны из соседних гарнизонов пожарной охраны и промышленных предприятий.

В контексте описания заявленного технического решения, термин «пенная атака» следует понимать - подача пены в зону горения с нормативной интенсивностью подачи огнетушащего вещества для прекращения горения.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении предлагаемого способа, является повышение эффективности тушения.

Технический результат заявленного изобретения достигается за счет того, что в способе пенной атаки при тушении пожаров в резервуарном парке для хранения нефти или нефтепродуктов, осуществляют подачу раствора из пенообразователя типа AFFF через стационарные установки подслойного пожаротушения на начальной стадии пожара в резервуаре, причем подачу раствора из пенообразователя осуществляют с интенсивностью 0,034 л/(м²⋅с)-0,055 л/(м²⋅с), увеличивая ее до 0,08-0,10 л/(м²⋅с) в зависимости от вида нефти или нефтепродукта.

Развитием и уточнением заявленного изобретения является то, что:

- для нефти с температурой вспышки Т_всп≤28°C увеличение интенсивности подачи раствора из пенообразователя осуществляют до 0,10 л/(м²⋅с);

- для нефтефтепродуктов с температурой вспышки Т_всп≤28°C увеличение интенсивности подачи раствора из пенообразователя осуществляют до 0,10 л/(м²⋅с);

- для нефти с температурой вспышки Т_всп>28°С увеличение интенсивности подачи раствора из пенообразователя осуществляют до 0,08 л/(м²⋅с);

для нефтепродуктов с температурой вспышки Т_всп>28°C увеличение интенсивности подачи раствора из пенообразователя осуществляют до 0,08 л/(м²⋅с).

Основным средством тушения пожаров продукта является пена. Пена на основе синтетического фторсодержащего пленкообразующего пенообразователя типа AFFF по ГОСТ Р 50588 является наиболее эффективной для тушения продукта и может применяться, в том числе, для подслойного пожаротушения, поскольку применение пенообразователей других типов, пена при прохождении через слой продукта насыщается парами углеводородов и теряет огнетушащую способность.

Осуществление подачи раствора из пенообразователя типа AFFF с интенсивностью 0,034 л/(м²⋅с)-0,055 л/(м²⋅с), и дальнейшее ее увеличение до 0,08-0,10 л/(м²⋅с) в зависимости от вида нефти или нефтепродукта обеспечивает существенное снижение интенсивности горения, величины теплового потока, высоты пламени, температуры прогрева стенок горящего и соседних с ним резервуаров, тем самым повышая эффективность тушения.

Выбор интенсивности подачи раствора из пенообразователя типа AFFF через стационарные установки подслойного пожаротушения обусловлен тем, что при интенсивности менее 0,034 л/(м²⋅с) существенного снижения интенсивности горения, величины теплового потока, высоты пламени, температуры прогрева стенок горящего и соседних с ним резервуаров не происходит, при интенсивности подачи раствора из пенообразователя (0,034 л/(м²⋅с)-0,055 л/(м²⋅с)) начинает образовываться защитная пленка на поверхности горящего продукта, которая предотвращает развитие пламени по зеркалу продукта, что значительно повышает эффективность тушения пожара, а для осуществления подачи раствора с интенсивностью выше 0,055 л/(м²⋅с) необходимо привлечение дополнительного количества сил и средств пожарной охраны для проведения пенной атаки, а также время для боевого развертывания пожарного караула.

При подачи раствора с интенсивностью 0,055 л/(м²⋅с), но ниже 0,10 л/(м²с), осуществляется покрытие пеной площади горящего продукта, что позволяет значительно снизить интенсивность горения в резервуаре и степень воздействия на соседние резервуары, а также сохранить слой пены в течение определенного времени, однако, при данной интенсивности не обеспечивается тушение пожара за нормативное время 15 мин согласно СП 155.13130.2014 «Склады нефти и нефтепродуктов. Требования пожарной безопасности».

Эффект тушения может быть достигнут при подаче раствора из пенообразователя с нормативной интенсивностью 0,10 л/(м²с). Тушение спиртосодержащего топлива в резервуаре с интенсивностью ниже 0,10 л/(м²с) и выше 0,055 л/(м²⋅с) возможно, при этом время тушения превышает нормативное значение и достигает 60 мин.

Тушение спиртосодержащего топлива в резервуаре с интенсивностью выше 0,10 л/(м²⋅с) гарантировано, однако приведет к перерасходу раствора пенообразователя и быстрой ликвидации нормативного запаса пенообразователя, что потребует привлечения дополнительных сил и средств пожарной охраны.

Подача раствора из пенообразователя с интенсивностью 0,08-0,10 л/(м²⋅с) обусловлена необходимостью ее соответствия нормативной и выбирается в зависимости от вида нефти или нефтепродукта (СП 155.13130.2014 «Склады нефти и нефтепродуктов. Требования пожарной безопасности»).

Способ пенной атаки при тушении пожаров в резервуарном парке для хранения нефти или нефтепродуктов осуществляется следующим образом (показан на примере тушения пожара резервуара РВС-5000 с горящим бензином, имеющим Т_всп≤28°С).

Способ пенной атаки (способ тушения пожара в резервуарном парке для хранения нефти или нефтепродуктов) описан на основании проведенных натурных экспериментов на начальной стадии пожара в резервуаре силами и средствами одного караула пожарной охраны объекта из двух отделений на автоцистернах с пенообразователем. Пенная атака резервуара РВС-5000 с горящим бензином (Т_всп≤28°C) начинается сразу по прибытии к месту пожара первого отделения караула пожарной охраны, которое обеспечило через стационарную установку подслойного пожаротушения подачу раствора из фторсинтетического пленкообразующего пенообразователя типа AFFF с интенсивностью 0,034 л/(м²⋅с) и далее, при выполнении боевого развертывания караула оперативно увеличило ее до нормативной - 0,10 л/(м²⋅с).

По результатам использования заявленного способа пенной атаки было установлено существенное снижение интенсивности горения, величины теплового потока, высоты пламени, температуры прогрева стенок горящего и соседних с ним резервуаров.

Тушение с применением данного способа, с учетом увеличения интенсивности подачи раствора из пенообразователя до 0,10 л/(м²⋅с), наступило через 4 мин 50 с.

По результатам натурных экспериментов, было установлено, что тушение бензина в резервуаре РВС-5000 используя известный способ, при подаче раствора из пенообразователя с интенсивностью 0,068 л/(м²⋅с), наступило лишь на 32 мин. Данный пример доказывает актуальность применения предлагаемого изобретения.

Таким образом, установлено, что при подаче раствора из пенообразователя с интенсивностью 0,034 л/(м²⋅с)-0,055 л/(м²⋅с), и последовательным увеличением до 0,08-0,10 л/(м²⋅с) в зависимости от вида нефти или нефтепродукта обеспечивается достижение технического результата.

Данный способ может являться фактором сдерживания, предотвращающим возможность дальнейшего развития пожара в резервуарном парке.

Способ позволяет повысить эффективность тушения пожаров в резервуарном парке за счет снижения интенсивности горения, и, следовательно, снижения теплового потока от горящего резервуара, что позволяет не допустить развитие пожара не только на одном резервуаре, но и на соседних.

Кроме того, позволяет оптимизировать количество сил и средств для тушения пожара, что особенно важно для объектов ТЭК с резервуарными парками, находящимися на значительном удалении от крупных гарнизонов пожарной охраны.