Главная
» Основные услуги компании
» Противопожарная сигнализация
» Системы противопожарного водоснабжения
» Противопожарные конструкции
» Системы автоматического пожаротушения
» Инвентарь для пожаротушения
» Средства защиты от пожара
» Аварийно-спасательное оборудование
» Огнетушащие и биозащитные составы
» Средства и материалы для монтажа
» Знаки безопасности и эвакуация
» Огнезащитные материалы
» Системы дымоудаления
Обратная связь
Противопожарные системы
Главная Главная

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЖАРОТУШЕНИЯ. ПОДСЛОЙНЫЙ СПОСОБ ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ В РЕЗЕРВУАРАХ. ТУШЕНИЕ ТОНКОРАСПЫЛЕННОЙ ВОДОЙ. ЛОКАЛИЗАЦИЯ И ТУШЕНИЕ ПОЖАРОВ С ПОМОЩЬЮ ГЕНЕРАТОРОВ ОГНЕТУШАЩЕГО АЭРОЗОЛЯ

     К современным или новым технологиям можно отнести:

- технологию подслойного тушения пожаров нефти и нефтепродуктов в резервуарах;
- технологию подачи низкократной пены в резервуар через пеносливы или забрасывания ее из-за обвалования с помощью мощных стволов (мониторов);
- водоаэрозольное пожаротушение;
- применение твердых огнетушащих аэрозолей.

     Кроме того, как новые и перспективные могут рассматриваться вариации на тему водопенного пожаротушения - например система "Hot foam" шведской фирмы Svenska Skum.
     Подача пены низкой кратности при подслойном способе пожаротушения осуществляется непосредственно в слой горючего через пенопроводы системы пожаротушения или технологические коммуникации, расположенные в нижней части резервуара. При такой подаче практически исключается возможность повреждения элементов системы пожаротушения от взрывов и тепловых потоков.
     Холодная по сравнению с горючим пена не только охлаждает его поверхностный слой, но и участвует в тепломассообмене глубинных и поверхностных слоев горючего. Процессы тепломассообмена в толще горючего имеют большое значение для практики пожаротушения. Именно они определяют требуемые интенсивность подачи раствора пенообразователя и продолжительность тушения. При подслойном способе подачи из-за более интенсивного протекания процессов тепломассообмена снижается время тушения пожара.
     Главная сложность в реализации подслойного способа тушения состояла в разработке пенообразователя, принципиально отличающегося от известных отечественных марок по характеру взаимодействия с горючим. Использование в составе пенообразователя фторсодержащих ПАВ послужило основой для создания нового класса пенообразователей, сочетающих в себе высокую изолирующую и охлаждающую способность, хорошую растекаемость пены и, в ряде случаев, способность образовывать тонкую пленку на поверхности горючего. В сочетании с этими свойствами новые отечественные пенообразователи ("Подслойный", ПО-6А3F, ПО-6ФП) или импортные (STHAMEX-AFFF, HYDRAL-3) являются инертными по отношению к углеводородам, т.е. пена на их основе не адсорбирует нефть или нефтепродукт и не разрушается при контакте с ним. Перечисленные достоинства дополняются еще и тем, что такая пена оказалась существенно более стойкой к тепловому воздействию пламени.
     Необходимо отметить, что рассматриваемый способ тушения давно применяется для защиты резервуаров в Японии, США и некоторых странах Европы, благодаря тому что необходимые для реализации подслойного способа пенообразователи разработаны в этих странах значительно раньше чем в России.
     При подаче низкократной пены через пеносливы или при забрасывании ее в резервуар из-за обвалования, решающим фактором, определяющим эффективность тушения является использование фторированного пенообразователя. Только при этом условии можно добиться надежного тушения. За рубежом для тушения пожаров на объектах топливно-энергетического комплекса во всех случаях используются такие, сравнительно дорогие пенообразователи. В последнее время они все чаще используются и в России.
     Принципиальное отличие механизма огнетушащего действия пены на основе этих пенообразователей состоит в том, что изолирующее воздействие паров горючего от окислителя (воздуха) осуществляется пленкой, образующейся на поверхности углеводорода. Это означает, что пена является лишь способом сохранить раствор фторированного ПАВ на поверхности продукта.
     В резервуарных парках России имеется большое количество резервуаров с понтоном или плавающей крышей. Применение для тушения таких резервуаров подслойного способа подачи вызывает серьезные сомнения. При перекосе понтона (плавающей крыши) весьма вероятны ситуации, при которых указанный выше способ окажется недостаточно эффективным. Для таких резервуаров можно рекомендовать технологию подачи низкократной пены в резервуар через пеносливы или забрасывания ее из-за обвалования с помощью мощных передвижных стволов (мониторов).
Такой способ реализован повсеместно в развитых странах мира. Для пожаротушения по этому варианту применяются все те же специальные пенообразователи.
     Для получения и подачи пены на поверхность горючей жидкости в стационарных системах рекомендуется использовать генераторы пены низкой кратности с пеносливом, устанавливаемые в верхнем поясе резервуара.
     Как новые и перспективные могут рассматриваться другие известные вариации на тему водопенного пожаротушения, например, система "Hot foam" фирмы Svenska Skum. Такие установки тушения пожаров в помещениях высокократной пеной отличаются тем, что для получения пены могут использовать не только свежий воздух, но и газообразные продукты горения веществ.
     Особенностью механизма тушения высокократной пеной является искусственное "секционирование" защищаемого помещения и изоляция даже скрытых очагов горения от притока свежего воздуха. В таких изолированных объемах тушение осуществляется не в результате непосредственного контакта пены и горючего, а методом "самотушения" при заполнении выделенного объема продуктами горения и снижения концентрации окислителя.
     Рассматривая систему объемного пенного пожаротушения следует обратить внимание не только на то, что здесь используется специальный пенообразователь, но и на конструктивные особенности пеногенератора. К ним следует отнести прежде всего вид сеток, на которых формируется пена. В отличие от проволочных сеток с квадратными отверстиями, сетка генератора пены высокой кратности представляет собой перфорированный металлический лист с круглыми отверстиями. Такая форма отверстий в сочетании с достаточно высоким сопротивлением сетки позволяет эффективнее использовать забираемый генератором воздух, что при прочих равных условиях ведет к увеличению кратности пены.
     Этот принцип положен в основу разработанного ВНИИПО отечественного образца генератора пены высокой кратности по тактико-техническим показателям не уступающего зарубежным аналогам. Отечественные и зарубежные исследования показали, что эффективность применения распыленной воды может быть увеличена при уменьшении диаметра водяных капель. Мелкодисперсные струи воды за рубежом называют водяным туманом, в нашей стране - тонкораспыленной водой.
     В настоящее время к тонкораспыленной воде (ТРВ) относят струи капель с диаметром менее 0,15 мм. За рубежом водяной туман впервые начали применять в 1940-х годах на пассажирских паромах. В настоящее время интерес к нему возрос в связи с проблемой замены озоноопасных хладонов. Оказалось, что в ряде случаев водяной туман может успешно обеспечить пожарную безопасность тех объектов, которые раньше защищали установками хладонового или углекислотного пожаротушения.
     В нашей стране первоначально появились установки пожаротушения перегретой водой. Они были разработаны ВНИИПО в начале 1990-х гг. Струя перегретого пара быстро испарялась и превращалась в струю пара с температурой около 70 °С, которая переносила на значительное расстояние поток конденсированных мелкодисперсных капель.
     Согласно НПБ 88-2001 [1] установки пожаротушения тонкораспыленной водой (УПТРВ) применяют для поверхностного и локального по поверхности тушения очагов пожара классов А и В. Такие установки предназначены для тушения пожаров в помещениях категорий А, Б, В1-В3 и могут применяться для защиты от пожаров хранилищ музейных ценностей, выставок, архивов, офисов, а также производственных, складских и торговых помещений, в которых желательно избежать порчи огнетушащим веществом защищаемых материальных ценностей. Как правило, эти установки представляют собой модульные конструкции.
     За рубежом водяной туман рекомендуют применять [2]:

- для тушения как обычных твердых материалов (пластмассы, древесина, текстиль и т.п.), так и более опасных материалов типа пенистой резины;
- горючих и легковоспламеняющихся жидкостей (в последнем случае применяют тонкий распыл воды);
- электрооборудования, например, трансформаторов, электрических выключателей, двигателей с вращающимся ротором и т.п.;
- пожаров газовых струй.

     Применение водяного тумана улучшает условия эвакуации. Например, тушение пролива авиационного топлива водяным туманом способно существенно уменьшить тепловой поток от пламени и обеспечить удовлетворительные условия эвакуации пассажиров самолета.
     Для получения тонкораспыленной воды используют специальные оросители, которые называют распылителями. Распылитель - ороситель, предназначенный для распыливания воды и водных растворов, средний диаметр капель которых в потоке менее 150 мкм [3]. Общий вид распылителей приведен на рисунке.

     Дробление струи может осуществляться не только на розетке, но и на шарике. Для защиты от загрязнений выходное отверстие дренчерных распылителей закрывают защитным колпачком. Вода при подаче сбрасывает колпачок, но его потере препятствует гибкая связь с корпусом (проволочка или цепочка). При давлении подачи выше 1 МПа многие традиционные розеточные оросители могут использоваться в качестве распылителей.
     Как правило, УПТРВ представляют собой модульные конструкции. Модули для УПТРВ подлежат обязательной сертификации на соответствие требованиям НПБ 80-99 [4].
В модульных установках в качестве газа-вытеснителя используют воздух, инертные газы, СО
2, N2 или пиротехнические газогенерирующие элементы, рекомендованные к применению в пожарной технике. Конструкции газогенерирующих элементов должны исключать возможность попадания в огнетушащее вещество каких-либо его фрагментов. При этом газ-вытеснитель может содержаться как в одном баллоне с ОТВ (модули закачного типа), так и в отдельном баллоне с индивидуальным запорно-пусковым устройством (ЗПУ).
     Принцип действия модульной УПТВ заключается в следующем. При достижении в защищаемом помещении предельно-допустимого значения фактора пожара, который регистрирует установка пожарной сигнализации, вырабатывается управляющий (обычно электрический) импульс. Он поступает на газогенератор или пиропатрон ЗПУ баллона, последний содержит газ-вытеснитель или ОТВ (для модулей закачного типа). В баллоне с ОТВ образуется газожидкостный поток. По сети трубопроводов он транспортируется к распылителям, через которые диспергируется в виде тонкодисперсной капельной среды в защищаемое помещение.
     Установка может быть приведена в действие вручную от пускового элемента (рукоятки, кнопки). Обычно модули комплектуют сигнализатором давления, который предназначен для передачи сигнала о срабатывании установки. В качестве примера в работе [3] показаны следующие отечественные модульные УПТРВ: МУПТВ "Тайфун" (Реутовское НПО "Пламя"), МУПТВ (НПФ "Безопасность") и МПВ (ЗАО "Московский экспериментальный завод "Спецавтоматика").Основные технические характеристики отечественных модульных УПТРВ приведены в таблицах 1-3 [3].

Таблица 1

Технические характеристики модульных установок пожаротушения тонкораспыленной водой МУПТВ "Тайфун"

Показатели

Значение показателя

МУПТВ 60ГВ

МУПТВ 60ГВД

Огнетушащая способность, м2, не более:
пожара класса А

20

 

пожара класса B горючих жидкостей с температурой вспышки паров до 40 °С

 

20

пожара класса В горючих жидкостей с температурой вспышки паров 40 °С и выше

20

 

Продолжительность действия, с

10-25

Средний расход огнетушащего вещества, кг/с

2,6-6,5

Масса, кг, и вид ОТВ:
вода питьевая по ГОСТ 2874 [10]
вода с добавками

60 ±0,3

 

61 ±0,3

Масса газа-вытеснителя (жидкая двуокись углерода по ГОСТ 8050), кг

4,8+0,2

 

Объем в баллоне под газ-вытеснитель, л

8 или 10

Вместимость модуля, л

65 ±1

Рабочее давление, МПа

0,5-1,4

 

Таблица 2

Технические характеристики модульных установок пожаротушения тонкораспыленной водой МУПТВ НПФ "Безопасность"

Показатель

Значение показателя

МУПТВ
-12

МУПТВ
-27

МУПТВ
–50

МУПТВ
–100

Огнетушащая эффективность, кг/м2

1,5

Защищаемая площадь при высоте, м2:

 

< 4 м

15

 

60

 

< 6 м

 

44

88

< 9 м

 

35

72

Вместимость модуля, л

12-1

27-2

50-2

100-4

Рабочее давление, МПа, не более

1,4

1

Продолжительность действия, с, не менее

20

 

Таблица 3

Технические характеристики модульных установок пожаротушения тонкораспыленной водой МПВ

Показатели

Значение показателя

МПВ
-40

МПВ
–100

МПВ
–160

Защищаемая площадь одним распылителем, м2

Круг/квадрат 20/13

Площадь вписанного квадрата 4x4

Тип распылителя

Д2-095

 

 

Количество распылителей

1

2

Продолжительность действия, с

30

25

40

Максимальная масса воды, кг

30

62,5

100

Вместимость модуля, л

46-50

100

160

Рабочее давление, МПа

5,7

4,2

     Все более широкое применение в практике пожаротушения находит принципиально новое средство объемного тушения – огнетушащие аэрозоли.
     Огнетушащий аэрозоль получают путем сжигания пиротехнической композиции, состоящей из твердых окислителей и горючих веществ со специальными добавками. Получающийся при сгорании заряда аэрозоль представляет собой аэродисперсную систему, состоящую из газа и мелкодисперсных твердых частиц.
     По своему химическому составу твердые частицы аэрозоля аналогичны веществам, которые являются основными компонентами огнетушащих порошков. По механизму прекращения горения действие твердых частиц аэрозоля, также аналогично действию частиц порошка. Прекращение горения достигается за счет торможения химической реакции горения (ингибирования) твердыми частицами аэрозоля. Кроме того, образующиеся при горении аэрозолеобразующего состава (АОС) газы разбавляют реагирующие вещества и обеспечивают доставку в защищаемый объем огнетушащих мелкодисперсных частиц твердой фазы. Подробно об АОС и установках аэрозольного пожаротушения говорится в 22-й главе.
     Огнетушащие аэрозоли применяются для локализации и тушения пожаров твердых горючих материалов, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, электроизоляционных материалов и электрооборудования под напряжением.
     Помимо высокой огнетушащей способности (в 5-8 раз превышающей огнетушащую способность наиболее эффективных средств пожаротушения - огнетушащих порошков и хладонов, и более чем на порядок все другие средства) АОС характеризуется низкой токсичностью, легкостью использования в системах автоматики, отсутствием необходимости в сосудах под давлением и в системах распределительных трубопроводов. АОС оказался наилучшей альтернативой экологически вредным хладонам.
     Свойства АОС в сравнении с некоторыми средствами объемного тушения приведены в таблице 4 [5].

Таблица 4

Показатель

АОС

Хладон 13В1

СО2

Порошки

ХладонС4F10

Огнетушащая концентрация, кг/м3

0,05

0,3

0,7

0,25

0,7

Токсичность (класс вредности)

4

3

3

4

4

Озоноразрушающее действие

нет

сильное

нет

нет

нет

Стоимость защиты, $ США/м3

7

20

25

10

30


     В то же время они не обеспечивают полное прекращение горения и, как правило не применяются для тушения:

- волокнистых, сыпучих, пористых и других горючих материалов склонных к самовозгоранию и тлению внутри слоя (древесина, хлопок, травяная мука);
- химических веществ и их смесей, полимерных материалов, склонных к тлению и горению без доступа воздуха;
- порошков металлов (магний, титан, цирконий и др.);
- технологического оборудования закрытого и со скрытыми полостями;
- оборудования и трубопроводов с горючими жидкостями, находящимися под давлением.

     Кроме того, не рекомендуется применение аэрозолей в помещениях, зданиях и сооружениях, содержащих ценности и материалы, которые могут пострадать от воздействия огнетушащего аэрозоля.
     Одна из проблем возникающих при использовании аэрозолей - создание огнетушащей концентрации в защищаемом объеме. Высокая температура аэрозоля приводит к тому, что он сначала поднимается вверх и лишь после некоторого охлаждения опускается вниз, заполняя все помещение. На его распространение влияют особенности помещения:

- геометрические размеры и в, частности высота, помещения;
- наличие и расположение громоздких предметов (общая загроможденность помещения);
- наличие и местонахождение открытых проемов;
- наличие и технические характеристики системы вентиляции;
- степень негерметичности помещения.

     Степенью негерметичности называют выраженное в процентах отношение площади постоянно открытых проемов к общей площади ограждающих конструкций, включая площадь пола и перекрытия.
     Наиболее эффективно применение аэрозолей в помещениях высотой не более 3, 5 м, объемом до 2000 м3 и степенью негерметичности не более 0,5%.
     С увеличением степени негерметичности защищаемого помещения значительно возрастает масса аэрозолеобразующего состава, необходимого для тушения пожара, и необходимая интенсивность подачи аэрозоля. В результате этого в помещениях, для которых отношение площади постоянно открытых проемов к общей площади ограждающих конструкций превышает 1,5%, применять средства аэрозольного пожаротушения, как правило, нецелесообразно. Тем более не следует применять генераторы для тушения пожаров на открытой местности, так как они являются средством объемного пожаротушения.
     Основной целью применения забрасываемых генераторов является подавление пламенного горения и локализация пожара в период боевого развертывания оперативных подразделений. Применение генераторов позволяет получить дополнительное время на эвакуацию людей, сосредоточение и развертывание необходимых сил и средств, что особенно важно при тушении пожаров на объектах с удаленными водоисточниками или при их отсутствии, а также в условиях низких температур.
     Применение генераторов не исключает прокладку рукавных линий и подачу стволов для окончательной ликвидации пожара.
     Для эффективного применения генераторов необходимо:

- правильно оценить объем помещения и площадь открытых проемов и в соответствии с этим определить необходимое количество одновременно забрасываемых генераторов;
- организовать одновременную подачу необходимого количества генераторов;
- обеспечить равномерное распределение аэрозоля в объеме подачей генераторов с разных сторон помещения;
- принять меры для предотвращения выхода аэрозоля через открытые проемы и вентиляцию.

     Долгое время спорным и беспокоящим вопросом оставалась высокая температура выходящей из генератора струи аэрозоля, так называемый "форс". Температура такой струи достигает 800 °С и способна воспламенить горючее вещество, находящееся вблизи генератора, если аэрозоль быстро улетучивается и не препятствует горению. Эта же струя способна вызвать тление соответствующего материала, которое впоследствии может привести к пожару.
      Указанные недостатки не означают, что генераторы огнетушащего аэрозоля являются источником пожарной опасности. Сказанное выше лишь свидетельствует о необходимости грамотного и профессионального применения генераторов, как и большинства технических средств, без которых жизнь современного общества может остановиться.

     Нормативно-справочная литература:

     1. НПБ 88-2001. Установки пожаротушения и сигнализации. Нормы и правила проектирования.
     2. Н.В. Смирнов, С.Г. Цариченко "Нормативно-техническая документация о проектировании, монтаже и эксплуатации автоматических установок пожаротушения", 2000 г., 171 с.
     3. Оросители водяных и пенных автоматических установок пожаротушения / Л.М. Мешман, С.Г. Цариченко, В.А. Былинкин, В.В. Алешин, Р.Ю. Губин; Под общ. ред. Н.П. Копылова.-М.:ВНИИПО, 2002.-315с.
     4. НПБ 80-99. Установки пожаротушения тонкораспыленной водой автоматические. Общие технические требования и методы испытаний.
     5. Пожарная безопасность: Учебное пособие / А.Н. Баратов, В.А. Пчелинцев- М.: изд-во АСВ, 1997.- 176с. с илл.

 

 

 


Главная Главная
pr-paradigma.ru
 
 
 
© 2009 Все права защищены