Противопожарная защита складов хранения нефти и нефтепродуктов, водорастворимых жидкостей.
Установка импульсного пожаротушения для подачи самовспенивающейся газоаэрозоленаполненной пены УИП «Шторм».
Резервуары с нефтью и нефтепродуктами, водорастворимыми жидкостями являются одними из наиболее опасных объектов. Это связано с целым рядом причин, которые до сих пор остаются нерешенными, из-за чего происходят пожары, наносящие огромный ущерб действующим предприятиям.В резервуарных парках существующие на сегодняшний день стационарные системы противопожарной защиты вертикальных стальных резервуаров не обеспечивают достаточной защиты, не говоря уже о быстром тушении пожаров. Чаще всего пожар в резервуаре начинается с взрыва паровоздушной смеси. Взрыв приводит к подрыву крыши, вследствие чего происходит выход из строя данных систем в начальный момент аварии: в 75 % случаях выходили из строя пеногенераторы, в 25 % подводящие трубопроводы. Только благодаря привлечению передвижной пожарной и иной техники тушились пожары на резервуарах с самыми неблагоприятными последствиями аварий. За последние несколько лет ФГБУ ВНИИПО МЧС России было проведено значительное количество натурных экспериментальных исследований с применением технологии импульсного пожаротушения с подачей самовспенивающейся газоаэрозоленаполненной пены (СГП). Испытания показали высокую эффективность тушения пожаров в резервуарах подачей на очаг горения СГП за счет импульсного принципа вытеснения раствора пенообразователя из ёмкости. При подаче СГП происходит быстрая десорбция растворённого газа с образованием устойчивой низкократной пены, которая растекается по всей поверхности зеркала резервуара «задавливая» горение. Гарантированное тушение ЛВЖ способом подачи СГП сверху, достигается при расходах, сопоставимых с нормативными значениями подачи пены для тушения нефтепродуктов в резервуарах, но при этом обеспечивает очень быстрое (секунды) накопление пены на зеркале горения и, соответственно, тушение пожара. Фактически устраняется влияние известной для всех ранее применявшихся способов равновесной зависимости скорости накопления и разрушения подаваемой на тушение пены. С применением этого способа была экспериментально доказана эффективность тушения резервуаров с ЛВЖ объемом до 20 000 м3 включительно установками импульсного пожаротушения.Самовспенивающаяся газоаэрозоленаполненная пена получается без применения традиционных пеногенераторов и пенных стволов, компрессоров, газовых баллонов, а также иного оборудования для наполнения пены воздухом или каким-либо газом, что обеспечивает высокую устойчивость пожарного оборудования к повреждению в результате взрыва и сохранение его работоспособности.По информации из открытых источников МЧС России известно:- во всех проведенных в рамках НИОКР ВНИИПО МЧС натурных экспериментах, реализующих технологию получения и подачи СГП, при тушении резервуаров объемом 5000 м3, 10000 м3 и 20000 м3 достигнут 100%-й результат; - надежность срабатывания данных систем пожаротушения составляет не менее 99 % (число выполненных экспериментов 21).Данная технология защиты резервуаров с помощью СГП реализована ГК «ПЛАМЯ» в установках импульсного пожаротушения УИП «ШТОРМ», производимых в собственном научно-производственном центре в г. Рязань.В настоящее время способ защиты резервуаров с нефтью и нефтепродуктами обеспечен нормативной базой (СВОД ПРАВИЛ СП 155.13130.2014 «СКЛАДЫ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ. ТРЕБОВАНИЯ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ» изм. № 2) и не требует разработки специальных технических условий или стандартов организации.Установка соответствует требованиям Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 72110-2025 «Техника пожарная. Установки импульсного пожаротушения для подачи самовспенивающейся газоаэрозоленаполненной пены. Общие технические требования. Методы испытаний»Также на стадии утверждения находится Свод правил СП «Склады хранения водорастворимых жидкостей. Требования пожарной безопасности»;Согласно области применения «Настоящий свод правил устанавливает требования пожарной безопасности к складам хранения водорастворимых жидкостей (далее – СХВЖ), одиночным резервуарам хранения водорастворимых жидкостей вместимостьюот 100 м3, резервуарам хранения водорастворимых жидкостей, размещаемым в составе складов хранения нефти и нефтепродуктов. Настоящим сводом правил следует руководствоваться при разработке нормативных документов, регламентирующих требования пожарной безопасности СХВЖ, при проектировании, строительстве, реконструкции, техническом перевооружении и ликвидации СХВЖ».Также СП гласит следующее: «Для наземных резервуаров водорастворимых жидкостей объемом 1000 м3 и более следует предусматривать системы автоматического пожаротушения.Для тушения пожаров резервуаров с водорастворимыми горючими жидкостями следует применять системы пожаротушения, приведенные в приложениях А и Б. Приложение Б сообщает, что для тушения резервуаров, с водорастворимыми жидкостями, допускается применять в качестве основного средства пожаротушения автоматические УИП.Специалистами ГК «Пламя», совместно с ЗАО «НПГ Гранит-Саламандра» была разработана установка импульсного пожаротушения для подачи самовспенивающейся газоаэрозоленаполненной пены УИП-242-200 «Шторм». Проведены многочисленные эксперименты по подбору аэрозолеобразующего состава и оптимальной конструкции установки, которые показали следующее:- требуемая нормативным документом СП 155.13130.2014 «Склады нефти и нефтепродуктов. Требования пожарной безопасности» п. Г.4 «Расчетное количество раствора пенообразователя в установке импульсного пожаротушения должно обеспечивать удельный расход огнетушащего вещества (самовспенивающейся газоаэрозоленаполненной пены) на горизонтальной поверхности (площади основания) резервуара независимо от его конструкции 12 л×м-2 с продолжительностью подачи не более 40 секунд» интенсивность при данном способе и применении предлагаемого устройства не только достигается, но и значительно выше минимальных предъявляемых требований. Был получен удельный расход огнетушащего вещества (самовспенивающейся газоаэрозоленаполненной пены) на горизонтальной поверхности резервуара 12 л×м-2 с продолжительностью подачи в 20 секунд.- требуемая нормативным документом СП 155.13130.2014 «Склады нефти и нефтепродуктов. Требования пожарной безопасности» п. Г.5 «Инерционность автоматических УИП не должна превышать 60 секунд» инерционность при данном способе и использовании предлагаемого устройства составила менее 5 с.- объем остатка раствора ОТВ составлял не более 1 % (требование п. 5.23 ГОСТ Р «Установки импульсного пожаротушения для подачи самовспенивающейся газоаэрозоленаполненной пены» (находится на стадии утверждения в Росстандарте) «не более 10 % от суммарного объема воды и пенообразователя, заправленных в установку»).- кратность пены составила 18 (требование п. 5.25 ГОСТ Р «Установки импульсного пожаротушения для подачи самовспенивающейся газоаэрозоленаполненной пены» «установка должна обеспечивать подачу самовспенивающейся газоаэрозоленаполненной пены низкой кратности, не ниже 4»). Основные параметры и характеристики установки приведены в таблице 1. Таблица 1
Основные параметры и характеристики УИП-242-240 «ШТОРМ».
Наименование параметра | Значение параметра |
1. Продолжительность действия в диапазоне температур окружающей среды, с | 18÷22 |
2. Инерционность, с, не более | 5 |
3. Время выхода на рабочий режим, с, не более | 5 |
4. Время подачи из УИП не менее 80 % суммарного объема емкостей для хранения ОТВ, с , не более | 20 |
5. Кратность самовспенивающейся газоаэрозоленаполненной пены, получаемой в результате работы установки, не менее | 16 |
6. Защищаемая площадь, м2 | 20 |
7. Огнетушащая способность, л/м2 | 12 |
8. Объём ОТВ (воды), заправляемого в сосуд установки, л | 227,5±1 |
9. Объём ОТВ (пенообразователя), заправляемого в бак пенообразователя установки, л | 14,5±0,1 |
10. Суммарный объём ОТВ, заправляемого в сосуд установки, л | 242±1 |
11. Объем остатка раствора ОТВ в сосуде после работы установки составляет, л, не более | 2 |
На базе УИП-242-240 «Шторм» создана блочная установка импульсного пожаротушения БУИП, которая представляет собой несколько УИП-242-240, соединенных подающим коллектором и размещенных в отапливаемом контейнере.В состав БУИП «ШТОРМ» входят:- пенные модули, выполненные из высококачественных коррозионностойких легированных сталей и содержащие в себе расчетное количество компонентов, необходимых для получения СГП (вода, картриджи с концентрированным раствором пленкообразующего пенообразователя, заряды аэрозолеобразующего состава);- мембранно-разрывные, предохранительные и распределительные устройства;- отапливаемые блок-контейнеры различных типоразмеров и конфигураций для размещения элементов УИП;- трубопроводы, специализированные насадки, арматура, а также элементы автоматики УИП;- мобильные платформы, в случае необходимости перемещения УИП в границах резервуарного парка.Принцип работы установок:1.При активации заряда аэрозолеобразующего состава выделяется углекислый газ (СО2), азот (N2), мелкий (микронных размеров) аэрозоль, в основном состоящий из карбоната и бикарбоната калия (К2СО3, КНСО3).2.Сработка заряда аэрозолеобразующего состава обеспечивает барботаж концентрированного пенообразователя с водой, при этом выделяемые при горении аэрозолеобразующего состава продукты растворяются (сорбируются) в растворе.3.При достижении заданного давления происходит вскрытие мембранно-разрывных устройств, в результате чего готовая смесь СГП по трубопроводу поступает в резервуар за время не более 40 с.4.При выходе СГП из подающего трубопровода в результате резкого перепада давления происходит вскипание (десорбция) газов в смеси, образуется пена низкой кратности (показатель кратности - 18÷20). При этом пузырьки пены наполнены не воздухом, содержащим окислитель - кислород, а огнетушащими газами СО2 и N2, а на поверхности пузырьков оседают частицы огнетушащего аэрозоля размерами 1-10 мкм.5.При разрушении пены (стойкость её ~ 2 часа) плёнкообразующий пенообразователь выпадает в осадок и полностью покрывает плёнкой зеркало (горизонтальную площадь поверхности) резервуара.На собственном полигоне ГК «Пламя», находящемся в г. Рязань проведены испытания установки БУИП-20, состоящей из 20 установок импульсного пожаротушения для подачи самовспенивающейся газоаэрозоленаполненной пены УИП-242-240. Установка рассчитана на защищаемую площадь зеркала резервуара 400 м2, что соответствует резервуару вместимостью 5000 м3. В соответствии с п. Г. 17 СП 155.13130.2014 «Склады нефти и нефтепродуктов. Требования пожарной безопасности» «Максимальная длина сухотрубов от расположения автоматических УИП до выхода подающей трубы не должна превышать 160 м. Допускается увеличение длины сухотрубов более 160 м при условии обеспечения требуемого удельного расхода подачи СГП в резервуар не ниже, указанного в п. Г.4.» осуществлена подача СГП через сухотруб длиной 160 м с тремя поворотами по 90 0 и Ду 163 мм. Инерционность составила 5 с, расход 12 л/м2 за 35 с.В установках УИП «ШТОРМ» реализован так называемый модульный способ компоновки всех элементов конструкции, что позволяет оперативно (2-3 часа) привести установки в работоспособное состояние после срабатывания.Перспективным направлением является использование УИП «Шторм» в передвижном варианте, в дополнение к установленным для защиты резервуаров автоматическим установкам пожаротушения.Неоспоримым преимуществом установок импульсного пожаротушения «Шторм» является так называемый «принцип наборности». Одна установка УИП-242-240 рассчитана на 20 м2 защищаемой поверхности резервуара исходя из требований п. Г4 СП 155.13130.2014 «Склады нефти и нефтепродуктов. Требования пожарной безопасности», который гласит, что требуется расход 12 л/м2 не более, чем за 40 с. Зная площадь защищаемого резервуара, рассчитываем необходимое количество установокУИП-242-240.