В  № 12  2016г.  научно-технического журнала «ПОЖАРОВЗРЫВО-БЕЗОПАСНОСТЬ»  
опубликована  статья учёных воронежского университета профессора А.Д.Грошева
и ст.преподавателя И.И. Переславцевой  «ПРЕИМУЩЕСТВО УСТАНОВОК ПОЖАРОТУШЕНИЯ
ДВУОКИСЬЮ УГЛЕРОДА ПРИ ЛИКВИДАЦИИ ГОРЕНИЯ В РЕЗЕРВУАРАХ С НЕФТЕПРОДУКТАМИ». 

PDF - версия 

СОДЕРЖАНИЕ

ОГНЕСТОЙКОСТЬ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ШВЫРКОВ С. А., ПЕТРОВ А. П„ НАЗАРОВ В. П„ ЮРЬЕВ Я. И. Теплотехнические свойства бетона, торкрет-бетона и торкрет - фибробетона в условиях углеводородного пожара

ФЕДОСОВ С. В., ЛЕВАШОВ Н. Ф„ АКУЛОВА М. В., ПОТЕМКИНА О. В., ЖИВОТЯГИНА С. Н. Применение комплексной методики анализа поведения цементных композитов с силикатными добавками при повышенных температурах

ОГНЕЗАЩИТА

ГОЛИКОВ А. Д„ ЧЕРКАСОВ Е. Ю., ДАНИЛОВ А. И., СИВАКОВ И. А. Способ огнезащиты обделки транспортных тоннелей из чугунных тюбингов

ГРИШИН А. М„ ЗИМА В. П„ КАСЫМОВ Д. П. Моделирование воздействия очага горения на торф и древесину на испытательном комплексе в лабораторных условиях

БЕЗОПАСНОСТЬ ЛЮДЕЙ ПРИ ПОЖАРАХ

АРТАМОНОВ В. С., МИНКИН Д. Ю„ ТЕРЕХИН С. Н„ ЮШЕРОВ К. С. Использование информационных систем оповещения и управления эвакуацией при пожаре на объектах с массовым пребыванием людей

ПОЖАРНАЯ ОХРАНА

МАТЮШИН А. В., МИНАЕВ В. А., ОВСЯНИКА. И., СИМАКОВ В. В., ТОПОЛЬСКИЙ Н. Г, ЧУ КУОК МИНЬ Территориальное распределение кадровых ресурсов противопожарной службы на основе подходов теории активных систем

ПОЖАРНАЯ АВТОМАТИКА

ЧЛЕНОВ А. Н„ БУЦЫНСКАЯ Т. А., ЖУРАВЛЕВ С. Ю., НИКОЛАЕВ В. А. Об эффективности функционирования мультикритериального пожарного извещателя

ПОЖАРНАЯ ТЕХНИКА

АЛЕШКОВ М. В., БЕЗБОРОДЬКО М. Д„ КОПЫЛОВ Н. П„ ДВОЕНКО О. В. Факторы, определяющие тактический потенциал подразделений пожарно-спасательного гарнизона в условиях экстремально низких температур

СРЕДСТВА И СПОСОБЫ ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ

ГРОШЕВ А. Д„ ПЕРЕСЛАВЦЕВА И. И.

Преимущества установок пожаротушения диоксидом углерода при ликвидации горения в резервуарах с нефтепродуктами

ВОПРОС - ОТВЕТ

АВТОРСКИЙ УКАЗАТЕЛЬ ЗА 2016 г.

ТЕМАТИЧЕСКИЙ УКАЗАТЕЛЬ СТАТЕЙ, ОПУБЛИКОВАННЫХ В ЖУРНАЛЕ В 2016 г 

---

Применение воздушно-механической пены для тушения нефти и нефтепродуктов в вертикальных стальных резервуарах (РВС), как правило, малоэф­фективно и требует большого количества огнетуша­щего вещества (ОТВ) и значительной численности личного состава.

Применение для подачи ОТВ в РВС автомехани­ческих лестниц и подъемников не позволяет обес­печить ликвидацию пожара на начальной стадии его развития, она достигается только после разру­шения резервуаров (рис. 1).

Основной причиной низкой эффективности воз­душно-механической пены при тушении резервуа­ров является невозможность изолировать источник возгорания от среды, в результате чего раскаленные стенки резервуара становятся хорошим источником воспламенения нагретых паров легковоспламеня­ющейся жидкости, распространяющихся через быстро разрушающийся слой пены [1,2].

Наглядным подтверждением этому являются по­жары в резервуарах с нефтепродуктами, происшед­шие в Киеве, Дагестане, на нефтепромысле Ханты- Мансийского автономного округа, которые удалось ликвидировать только после разрушения резервуа­ров (рис. 2).

© Грошев А. Д., Переславцева И. И., 2016

Применение огнетушащих газов может обеспе­чить тушение всех видов нефти и нефтепродуктов и существенно повысить быстродействие автомати­ческих установок пожаротушения [3-5]. В насто­ящее время газовое пожаротушение на базе изотер­мического модуля для жидкого диоксида углерода СО₂ (МИЖУ) получило довольно широкое распро­странение в различных областях противопожарной защиты. Однако применение диоксида углерода для тушения РВС в настоящее время до конца не изучено.

 

Рис. 1. Применение автомеханической лестницы для туше­ния пожара в РВС 

 

Рис. 2. Тушение пожара после разрушения РВС

Принципиальная возможность применения изо­термических модулей для защиты резервуарных пар­ков рассматривалась лишь в отдельных работах [6,7]. В 2007 г. впервые был проведен ряд успешных на­турных огневых испытаний по тушению вертикаль­ного стального резервуара РВС вместимостью 2000 м³ и горизонтального резервуара — 60 м³ [8, 9]. В ка­честве горючего использовалось дизельное топливо. Испытания позволили сформулировать требования к расчету массы диоксида углерода для ликвидации пожара на таких объектах [10]. В ходе огневых ис­пытаний автоматической установки газового пожа­ротушения МИЖУ [11-14] были получены данные, необходимые для выбора конструктивных особен­ностей устройства.

Данная система принципиально отличается от традиционной системы пенного пожаротушения, ко­торой оснащено большинство резервуаров предпри­ятий нефтедобычи и нефтепереработки.

В состав изотермического модуля пожаротуше­ния (МПИ) входит:

• горизонтально расположенная емкость для угле­кислоты вместимостью от 3000 до 32000 м³, осна­щенная весовыми устройствами, испарительной установкой и блоком охлаждения (рис. 3). Ее от­личительной особенностью является конструк­ция с двойной оболочкой: внутренний сосуд на­полнен жидким диоксидом углерода, а между ним и внешней оболочкой находится полость — вакуумная теплоизоляция;
• распределительные устройства и распредели­тельный трубопровод (коллектор), которые в за­висимости от цели применения могут иметь пнев­матический ручной или электрический привод;
• комплект соединительных элементов между ем­костью и вспомогательными системами; опорная металлическая конструкция и другие крепежные приспособления;
• шкаф для хранения двух баллонов (основного и резервного) с азотом, необходимых для актива­ции клапанов на коллекторе;
• комплект арматуры для контроля заполнения, распределения и переполнения емкости; предо­хранительные клапаны;
• шкаф управления;
• холодильные агрегаты (основной и резервный), поддерживающие температуру углекислоты на уровне минус 18 °С.

Рис. 3. Общий вид МИЖУ 

Шкаф управления регулирует автономную ра­боту изотермического модуля, обеспечивая следу­ющие функции:

• ручное и автоматическое управление холодиль­ными агрегатами;
• контроль массы СО₂ в резервуаре;
  • контроль давления в резервуаре и поддержание его в заданных пределах;
  • сигнализацию состояния оборудования и откло­нения параметров от нормы на панели шкафа управления;
  • сигнализацию о наличии напряжения питания в цепях шкафа управления;
  • выдачу аварийных сигналов системы взвешива­ния, давления в резервуаре и общей неисправ­ности холодильных агрегатов.

Установка активируется от системы пожароту­шения.

Основными отличиями данной установки явля­ются время срабатывания и комплексный метод ту­шения — одновременное исключение окислителя и источника воспламенения (раскаленных стенок ре­зервуара). Время подачи раствора пены в резервуар составляет около 5 мин после срабатывания сигна­ла о возгорании, а углекислота заполняет внутрен­нее пространство резервуара за 30 с.

Эффективность работы установки газового по­жаротушения (УГП) на базе модуля пожаротуше­ния изотермического с диоксидом углерода МПИ “АТАКА-М-3-3,32” подтверждена натурными ис­пытаниями.

Анализ результатов испытаний проводится в рам­ках выполнения “Типовой программы-методики исследования огнетушащих веществ и технологий
пожаротушения с целью оценки эффективности их применения для тушения пожаров нефти и нефте­продуктов на объектах организации системы ОСТ”, утвержденной 24.04.2015 г. и согласованной с ООО “Технос-М+” 25.05.2015 г.

Целями испытаний являются:

1)     анализ эффективности работы установки га­зового пожаротушения на базе модуля пожароту­шения изотермического с диоксидом углерода МПИ “АТАКА-М-3-3,32” производства ЗАО “Технос-М+” при ликвидации пожара на резервуарах с нефтью или нефтепродуктами;

2)     установление общих требований к огнетуша­щим веществам и технологиям пожаротушения;

3)     определение возможности охлаждения стенок резервуаров одновременно с тушением;

4)     проверка эффективности технологии пожаро­тушения.

Описание экспериментальной части

Испытания проводились на макете вертикально­го резервуара РВС-1000 диаметром 10 м. Горизон­тальная площадь макета резервуара РВС-1000 со­ставляла 78,5 м². Расчетное количество ГОТВ — 1021 кг. Испытания проводились в три этапа:

• испытание № 1: выпуск основного расчетного количества ГОТВ;
• испытание № 2: выпуск резервного запаса ГОТВ через 15 мин после второго планового поджига нефтепродукта прежнего состава. Проводится проверка готовности модуля к повторному пус­ку (резерв);
• испытание № 3: применение запаса ГОТВ со склада после перезаправки от передвижной изо­термической емкости при максимальном увели­чении времени свободного горения. Проводит­ся проверка системы охлаждения стенок резер­вуара.

Натурные огневые испытания проводились на базе полигона “Лукойл-Нижегороднефтеоргсинтез” в Нижегородской области. Для проведения испыта­ний был выбран резервуар с размерами, установ­ленными утвержденной методикой испытания.

Конструкция резервуара типа РВС представля­ла собой цельносварную стандартную емкость без стационарной крыши диаметром 10 м и высотой 2 м, без теплоизоляции. 

Метеоусловия испытания указаны в сводной таб­лице.

Испытание № 1

В качестве горючего применялась смесь мазута (99 % общей массы нефтепродукта) и бензина (до 1 % общей массы) общей массой 86000 кг. Смесь находи­лась в верхнем уровне взлива на расстоянии 900 мм от верхней кромки резервуара; толщина слоя смеси 1100 мм, ее температура 33 °С. Время свободного горения 95 с (рис. 4).

Расчетное количество диоксида углерода подава­лось с помощью 8 насадков, направленных к центру резервуара, и 8 насадков, предназначенных для охлаж­дения стенок резервуаров. Время тушения 19 с.

Охлаждение стенок резервуара происходило с момента тушения и продолжалось и после прекра­щения горения до температур, исключающих по­вторное воспламенение нефтепродукта. Для этого этапа характерна стабильность и устойчивость ра­боты системы по давлению (рис. 5).

Вывод. Опыт подтвердил эффективность техно­логии пожаротушения и охлаждения стенок резер­вуара. После выпуска расчетного количества ГОТВ горение было ликвидировано. УГП обеспечила туше­ние товарного мазута расчетным количеством ГОТВ за расчетное время.

 

Рис. 4. Горение нефтепродукта в резервуаре при испыта­нии № 1 

 

Рис. 6. Изменение давления в системе при испытании № 2 

Испытание № 2

Нефтепродукт массой 85957 кг находился в верх­нем уровне взлива на расстоянии 900 мм от верхней кромки резервуара; толщина слоя 1095 мм, темпера­тура 34 °С. Время свободного горения 80 с.

Расчетное количество диоксида углерода пода­валось с применением 8 насадков, направленных к центру резервуара, и 8 насадков, предназначенных для охлаждения стенок резервуаров. Время туше­ния 17 с.

Охлаждение стенок резервуара происходило с момента тушения и продолжалось и после прекра­щения горения до температур, исключающих по­вторное воспламенение нефтепродукта. Работа си­стемы по давлению представлена на рис. 6.

Вывод. Опыт подтвердил эффективность туше­ния пожара и охлаждения стенок резервуара резерв­ным запасом ГОТВ.

Испытание № 3

Целью 3-го испытания являлась проверка воз­можности установки ликвидации горения при мак­симально допустимом, граничащем с возможным раз­рушением стенок РВС, времени свободного горения нефтепродукта.

 

Рис. 5. Изменение давления в системе при испытании № 1

 

 

Материал поступил в редакцию 22 ию^я 2016 г.

Для цитирования: Грошев А. Д., Переславцева И. И. Преимущества установок пожаротуше­ния диоксидом углерода при ликвидации горения в резервуарах с нефтепродуктами // Пожаро- взрывобезопаотость. — 2016.—Т. 25,№ 12. — C69-75.DOI:10.18322/PVB.2016.25.12.69-75.

 

 

• < Назад
• Вперёд >