в другом случае применяются все типы пенообразователей: про-] теиновые, фторпротеиновые, пленкообразующие и фторсинтетичес-J кие.

Широкое применение при тушении резервуаров за рубежом 1 нашла пена низкой кратности, подаваемая под слой горючего.

По данным работы [52], армия США перешла на 100% использование фторсодержащих поверхностно-активных веществ (типа «легкая вода») для тушения пожаров в резервуарах со дна, т. е. под слой горючего, и тушения разливов навесными струями пены низкой кратности.

Исследования тушения пожаров в резервуарах для хранения нефти с использованием подачи пены под слой горючего интенсивно 1 начались в США в 1972 г. [53, 54], затем к исследованиям в этой области подключилась Великобритания и другие страны.

Исследователями было установлено, что наиболее эффективными являются фторпротеиновые пенообразователи, образующие на] поверхности горящей жидкости устойчивую защитную пленку, что приводит к быстрому тушению пожара и предотвращает его повторное возгорание после прекращения подачи пенообразователя.

Бьши получены количественные и качественные характеристики тушения при подаче под слой горючего. Тушение бензина достигалось при кратности не более 5 и скорости подачи раствора пенообразователя 3-6 МС", при этом загрязнение пены бензином было не более 10% (об). Интенсивность подачи раствора при этом была 0,08 лм--с.

Загрязнение пенообразователя существенно повышалос" С увеличением кратности, например с кратности 3 до 5 в три раза. Пена становится горючей при концентрации бензина во фторпротеи-новой пене более 23% (об).

Отмечалось также, что загрязнение пены нефтепродуктами при прохождении ее через слой горючего увеличивается от увеличения концентрации пенообразователя в растворе и уменьшения диаметра резервуара, в котором проводились испытания.

Рабочая концентрация фторпротеинового пенообразователя при подаче под слой горючего составляла 2...6% (об). Скорость движения пены по поверхности горящей жидкости (бензин) составляла 0,6 м-с при интенсивности подачи 0,08 лм--с".

Тушение нефти и нефтепродуктов подачей фторированных пенообразователей под слой горючего осуществлялось во всех случаях при интенсивном охлаждении бортов резервуара.

В соответствии с проектом документа ISO/TC 21/SC5DP 7076, предложенного в качестве международного стандарта, для тушения пожаров в резервуарах рекомендуется пена низкой кратности [55].

В зависимости от конкретных условий и типа резервуара возможно использование различных способов подачи.

Рис. 2.5. Генератор пены средней кратности, способный работать на расстоянии до 30 метров

Для резервуаров со стационарными крышами возможна подача пены низкой кратности как на поверхность горючей жидкости, так и под ее слой по специальному пенному трубопроводу и без него с использованием специальных пенообразователей.

Для резервуаров с плавающей крышей и понтонами тушение пожара осуществляется только путем подачи пены на поверхность горючей жидкости, при этом подача пены предусматривается в кольцевое отверстие пространства герметизирующего уплотнения.

В качестве средств тушения используются пенообразователи протеиновые, фторпротеиновые, синтетические, пленкообразующие. Пена средней кратности рекомендуется для тушения пожаров проливов горючих жидкостей, твердых горючих материалов, заполнения небольших по объему помещений.

4 Заказ15д2

ароН

ь ту-Щ

Таким образом, основным средством тушения резервуаро в настоящее время является пена. Она обеспечивает надежность тушения путем изоляции поверхности горючей жидкости на длительный промежуток времени, способна растекаться по поверхности горения.

2.2. Система подслойного тушения пожаров нефтепродуктов в резервуарах

Этапы развития и многочисленные примеры использования методов тушения горящих резервуаров с нефтепродуктами подачей пены под слой горючей жидкости приведены в работе [59].

В США лабораторные работы по подаче растворов пенообразователей под слой горючего начались еще в 1942 г., но в связи с тем, что они были неэффективны из-за неэффективности существующих в то время пенообразователей, работы застопорились и вновь развернулись с 1963 г.

Япония начала работать над вопросами подачи пены под слой нефтепродуктов с 1972 г. Эксперименты проводились на резервуарах диаметрами 4,8,1,5 и 1,75 м и высотой 3,1,1,5 и 1,6 м соответственно.

Кратность пены колебалась от 2,6 до 3,7. Интенсивность подачи раствора колебалась от4 л-м--мин до 3,8 л-м-мин". Тушение проводилось протеиновыми и пленкообразующими пенообразователями.

При проектировании устройств для противопожарной защиты резервуаров с нефтепродуктами в Китае [56, 57] получил распространение способ заглубления под поверхность ГЖ трубки, через которую от пеногенератора подается пена низкой кратности.

Расход подаваемой фторпротеиновой огнетушащей пены задается, как правило, без учета действия на работу пеногенератора в обратном направлении статического давления ГЖ, влияющего на объем фторпротеиновой огнетушащей пены. В особенности это важно, если учитывать, что уровень ГЖ в резервуаре изменяется в процессе ее расходования.

Обсуждаются преимущества и недостатки двух основных способов преодоления этого недостатка: применение пеногенератора высокого давления и оснащение его регулятором, реагирующим на величину противодавления. Предложены рекомендации по оптимизации проектирования таких устройств для резервуаров.

Сильнейший взрыв на нефтеперерабатывающем производстве в Хэбее повлек гибель 6 чел. и ранения 585 чел., при этом в радиусе 10 км от предприятия сельскохозяйственные плантации оказались покрытыми слоем загрязнений в виде нефтепродуктов.

Недостаточно эффективное тушение пеной средней кратности в верхнюю часть резервуара, связанное с большой степенью вероятности разрушения пеногенераторов ГПСС под действием пожара или взрыва, вызвало необходимость проведения исследования так называемого «донного пенообразования» [58] - такого способа тушения пожара, при котором подачу осуществляют со дна резервуара; при этом пузырьки пены проходят через слой горючего, достигая ее поверхности.

В связи с этим способом, однако, возникла проблема, состоящая ВТОМ, что пена, получаемая при использовании обычных протеиновых агентов пенообразования, проходя при всплытии на поверхность через слой нефти, оказывается загрязненной нефтью, что приводит к очень сильному уменьшению огнетушащей способности.

В процессе решения этой проблемы были разработаны фторпротеиновые пенообразователи, полученные добавлением к протеиновой основе фторированных ПАВ, которые обладают сильной отталкивающей способностью к нефти.

Пена, получаемая из фторированных пенообразователей не сильно загрязняется нефтью и не теряет своей огнетушащей способности.

Характер образования пенного слоя в зависимости от способа ввода пены в резервуар при подаче пены под слой горючего рассмотрен в работах [60, 61].

В работе [3] экспериментально установлена зависимость «загрязнения» пены при подаче через слой горючего от изменения кратности и толщины слоя горючего, а также от изменения диаметра резервуара.

В работах [61, 62] показаны конструктивные варианты подачи пены под слой горючего. Однако выходные насадки из пенных трубопроводов конструктивно не раскрыты.

Тушение бензина в модельном резервуаре диаметром 6,1 м достигается при интенсивности подачи пенообразователя

0,08 кг-м"с. Скорость растекания пены по поверхности жидкости составляла 0,6 м-с.

Эксперименты показали, что увеличение кратности с 3 до 5 «загрязняет» пену при подаче через слой нефти более чем в два раза, чем при подаче через слой бензина, и что «загрязнение» уменьшается при увеличении диаметра резервуара и увеличивается при увеличении концентрации пенообразователя в растворе.

В результате «загрязнения» пена становится горючей при концентрации бензина 8,5% (об) для протеиновых и 23% (об) для фторпротеиновой пены.

В работах [63, 64] рассмотрены результаты экспериментов по ! тушению горючего в резервуарах диаметром 8,7 м и высотой 8 м. Резервуар имел кольцо орошения. Интенсивность подачи раствора пенообразователя AFFF при тушении бензина составляла 4 л-м"-мин". Кратность пены от 2 до 4, время тушения 6-8,5 мин.

В работе [55] рассмотрены результаты тушения в модельном резервуаре диаметром 2,7 м сырой нефти и бензина. Тушение производилось фторпротеиновой пеной кратностью 3-4,5.

Интенсивность подачи раствора пенообразователя - 0,08 кг-м"-с" при тушении нефти и 0,12 кг-м"-с" при тушении бензина.

В работе отмечено, что наибольший эффект тушения при подаче пены под слой горючего достигается при вводе пены из центра мо-дель-ного резервуара.

В работе [65] рассмотрены вопросы тушения из-под слоя протеиновыми, фторпротеиновыми и фторсинтетическими пенообразователями газолина, толуола, дизельного топлива. Эксперименты проводились в резервуаре диаметром 11,4 м и высотой 5 м. Интенсивность подачи раствора ПО составляла от 4 л-м"*мин" до 8 л-м"-мин".

В г. Риальто (США) было проведено тушение резервуара от передвижной установки пенного тушения, смонтированной на трайле-ре [66].

В установку входил резервуар с 2650 л пенообразователя и насос, подающий до 3780 л-мин 2, 3, 6-процентного раствора. Имеется устройство для подачи пены под слой через технологический трубопровод, пеногенератор рассчитан на противодавление свыше 10 кг-см.

фирма «Angus Fire» (Великобритания) выпускает установки пожаротушения LNG Fixed Turbex System, которые предназначены для тушения горящих сжиженных природных газов [67]. Установки монтируются стационарно на резервуарах с ЛВЖ и обеспечивают приготовление и подачу огнетушащей пены на основе пенообразователя Expandol. Применение установки особенно эффективно для тушения разлитых ЛВЖ, в том числе и в пределах обвалования, выполняемого вокруг наземных резервуаров. Оборудование установки пожаротушения отличается повышенной стойкостью к воздействию тепла и пламени.

Однако практически во всех случаях тушение пожаров в резервуарах осуществляется передвижной пожарной техникой, так как стационарные установки по различным причинам оказываются неработоспособными.

В работах [68, 69] приводятся данные, которые свидетельствуют о том, что автоматические установки пожаротушения с использованием пены средней кратности не обеспечили тушение на начальной стадии пожара по следующим причинам:

• повреждение взрывом узлов ввода пены - 50%;

• вышли из строя узлы ввода из-за пожара в обваловании -

25%;

• другие причины - 25%.

Резервуары до недавнего времени оборудовались пеногене-раторами ГВПС(к) с пенокамерами, которые не обеспечивают требуемой герметичности парового пространства резервуаров, что приводит к возникновению взрывоопасной концентрации паров нефти в пенокамере и взрыву.

В настоящее время разработаны генераторы пены средней кратности ГПСС, в которых предусмотрен герметизирующий затвор и пакет пенообразующих сеток из нержавеющей стали. Но их недостаток - жесткое крепление на стенке резервуара. Такое расположение приводит к быстрому разрушению при деформации стенки резервуара от воздействия высокой температуры пожара (взрыва).

Анализ пожаротушения нефтепродуктов в резервуарах с использованием передвижной пожарной техники показывает, что личный состав и техника, находящиеся в обваловании подвергаются