большой опасности из-за возможного вскипания и выброса горючих жидкостей. Создание дополнительных площадок для средств подъема пеногенераторов при пожаре приводит к нарушению целостности обвалования, что в свою очередь может привести к распространению горящей жидкости на соседние объекты.

Рис. 2.6. Образование пены высокой кратности с помощью генераторов мультиэжекционного типа особой конструкции

Во время взрыва кровля может полностью или частично обрушиться и образовать закрытые зоны, в которые пена, подаваемая сверху, не поступает. Кроме того, накоплению пены на поверхности препятствует ветер, конвективные потоки, зоны высоких температур и непосредственный контакт с горючей жидкостью (окунание).

Из-за большой инерционности АУП сетки пеносливных камер не выдерживают воздействия факела пламени и прекращают образование пены заданной структуры [69].

Кроме пены для тушения пожаров в резервуарах возможно использование установок газового тушения. В литературном источнике [70] сообщается о способе тушения пламени жидких углеводородов в резервуарах путем продувки инертного газа через специальную

пористую насадку, которая располагается внутри резервуара. Через .ipy6y, установленную на дне резервуара, подводится азот. Газ подается через насадок с небольшой скоростью, равной 0,26 м/с. Образующиеся при продувке пузырьки газа способствуют непрерывному и равно-мерному перемешиванию горючей жидкости. В процессе циркуляции происходит охлаждение верхних слоев и разбавление зоны горения инертным газом.

Одним из наиболее перспективных, надежных и безопасных является подслойный способ тушения нефти и нефтепродуктов в резервуарах, который применяется в ряде развитых зарубежных стран и активно внедрятся в России [71-74].

Существует две модификации способа подачи пены в основание резервуара. Первоначально пену подавали через эластичный рукав, который разворачивался в резервуаре под давлением пены низкой кратности. Это позволяло предотвратить непосредственный контакт пены с нефтью и защитить пену от смешения с горючей жидкостью. В этом случае пена доставляется на поверхность горения по эластичному рукаву через нижний пояс резервуара [75]. Опыт эксплуатации системы подачи пены через эластичный рукав показал, что при работе этого устройства чехол, фиксирующий рукав, не сбрасывается, или при разрушении мембраны нарушается целосность рукава, вследствие чего устройство оказывается неработоспособным.

Подача пены непосредственно через слой горючего, когда пена самопроизвольно поднимается к поверхности горения, осуществляется системами «подслойного» пожаротушения. К преимуществам этих систем подачи пены можно отнести:

- возможность герметизации объема и применение установок улавливания легких фракций горючего (УЛФ);

- увеличение уровня взлива за счет применения систем УЛФ;

- разрушение прогретого слоя и снижение температуры на поверхности в результате конвективного тепломассообмена;

- обеспечение более высокого уровня безопасности привлеченной пожарной техники и личного состава, участвующих в тушении пожара;

- простота конструктивного исполнения.

При использовании систем тушения пожаров в резервуарах способом подслойной подачи пены может возникнуть ситуация, когда

в резервуаре имеется слой воды значительной высоты. Такая ситуация возможна там, где нефть добывается путем вытеснения ее водными растворами. Единичные полигонные крупномасштабные испытания и лабораторные исследования, описанные в работе [76], показывают возможность применения СПТ для тушения резервуаров с многометровым слоем воды.

2.3. Пенообразующие составы на основе фторированных ПАВ Первые образцы фторсодержащих пенообразователей продемонстрировала миру компания ЗМ в конце шестидисятых годов прошлого столетия. Эта компания оставалась лидером в производстве пленкообразующих пенообразователей, но в мае 2000 года резко свернула это производство и ушла с рынка пенообразователей для тушения пожаров. Несмотря на это в данной книге будет дана информация о всех модификациях пенообразователей этой фирмы, тем более что обсуждается возможность производства этих составов на других фирмах.

Разработанные фторсодержащие ПАВ (ФПАВ) послужили основой для создания принципиально новых пленкообразующих пенообразователей для тушения пожаров нефтепродуктов [78]. Пены из таких пенообразователей получают как низкой, так и средней кратности. Анализ литературных источников показывает, что пена средней кратности не находит широкого применения из-за низкой эффективности [79]. Работы, посвященные проблемам тушения пеной [80- 84], доказывают преимущества пленкообразующих фторсинтетических пенообразователей из-за хорошей растекаемости и защитных свойств образующейся из пены водной пленки.

Особую группу составляют фторсинтетические пенообразователи [85, 86]. Благодаря большой поверхностной активности, гюлу-ченная из таких пенообразователей пена обладает некоторыми преимуществами:

• высокая пленкообразующая способность, которая предотвращает испарение горючего и изолирует зону горения от паров;

• низкое поверхностное натяжение рабочих растворов, что делает возможным самопроизвольное растекание водной пленки по поверхности горючего;

• инертность пены к нефтепродукту при прохождении через слой горючей жидкости;

• исключение возможности повторного воспламенения от открытого источника пламени и нагретых поверхностей;

• термоустойчивость пен под воздействием высоких температур;

• способность пены преодолевать затонувшие конструкции и растекаться по всей поверхности, чему способствуют конвективные потоки, которые направлены от места выхода пены к стенкам.

Опыты по тушению нефтепродуктов пеной высокой кратности, полученной из синтетических пенообразователей, которая подавалась снизу через слой горючей жидкости показали ее низкую тушащую способность [87]. Отмечается, что пена быстро разрушается под действием факела пламени, так как поглощает большое количество горючего. Поэтому рекомендуется использовать при подслойной подаче пены кратностью 3...4, а скорость ввода должна быть 0,02...0,06 кг/с /м

Подача пены в слой горючего возможна только при использовании специальных пенообразователей, обладающих инертностью к нефтепродуктам. За рубежом такие пенообразователи объединены в класс AFFF - пленкообразующие пены, отечественные же фторсодержащие составы представлены пенообразователями «Подслойный», «Мультипена» (Новороссийск), «Универсальный-П» [76].

Фторсинтетические пенообразователи характеризуются способностью образовывать на поверхности нефтепродуктов устойчивую водную пленку [88, 89]. Авторы различных работ сообщают, что тушение пленкообразующей пеной достигается даже при наличии на поверхности горящей жидкости участков, не покрытых пеной.

Кроме того, изготовители и разработчики представляют фторсинтетические составы универсального действия [90-100], отличительной особенностью которых является наличие водорастворимого полимера (пленкообразующие с концентратом спиртового типа). Пена из таких пенообразователей способна тушить не только пламя углеводородов, но и полярных ГЖ.

В работе [96, 98] сообщается о системе пожарной защиты резервуарного парка крупного предприятия с помощью пенообразователя «Light Water ATS». Резервуары с нефтепродуктами оборудованы установками тушения из-под слоя горючего.

Экспериментальные данные испытаний «Light Water ATS»[100] по тушению полярных жидкостей и углеводородов подтверждают высокую огнетушащую способность этих пенообразователей. В работах [95-97] рекомендуется расширить использование универсальных пенообразователей.

В работе [101] описываются фторсинтетические пенообразователи фирмы «Hoechst» под обшим названием «Ехруго1 F». Пленкообразующий пенообразователь «Ехруго1 CF» представлен двумя модификациями, которые различаются рабочими концентрациями (3 и 6%).

Для тушения полярных растворителей, углеводородов и их смесей, а также в виде пены средней кратности для тушения газового конденсата предлагается использовать фтор- и полимерсодержащий пенообразователь «Ехруго! ЕЛ». Тушение пожаров в резервуарах с углеводородами, оборудованных полустационарными установками пожаротушения, рекомендуется проводить с использованием пены средней кратности из синтетического пенообразователя «Ехруго1 Е».

Результаты полевых испытаний нового пенообразователя с названием Safeguard Anti-Flame, выпускаемого норвежской фирмой Actum Norge A/S [102], показывают высокую огнетушащую эффективность при тушении пламени бензина, дизельного топлива и других нефтепродуктов. Аналогичные пенообразующие средства под названием Expyrol и Towalex [103] производятся химической фабрикой «Pima - Copitz GmbH». С 1923 г. является важнейшим производителем пенообразующих средств для тушения пожаров.

В литературных источниках [104-107] сообщается, что в Европе предлагается для тушения пожаров около 140 видов огнетушащей пены, причем такое разнообразие образцов пены, широкий диапазон стоимостных показателей затрудняют выбор нужного средства, что в ряде случаев может существенно сказаться на эффективности противопожарных мероприятий. Определяющими при выборе огнетуша-щего состава являются два фактора. Это малое время тушения и малый расход концентрата и воды. Этим двум требованиям отвечает огнетушащий состав Light Water.

Состав является пленкообразующей, синтетической пеной, разработанной компанией «ЗМ» - одной из ведущих в производстве огнетушащих пен. Представляет из себя смесь смачивателей на базе

фтористого карбоната с очень высокой поверхностной активностью.

Пленка обладает хорошей текучестью, является газонепроницаемой.

Для различных классов пожаров применяются два типа составов.

Состав Ыф1 Water AFFF применяется при тушении всех жидкостей, не растворяющих воду, как например, нефтей, топлива и др. Состав Light Water AFFF/ATC дополнительно можно использовать при тушении жидкостей, частично или полностью растворяющих воду (спирты, кетоны и др.). Принцип тушения основан на образовании на поверхности горящей жидкости полимерного защитного слоя. На этом слое затем образуется водяная охлаждающая пленка AFFF.

Рис. 2.7. Установка импульсной подачи водо-пенного аэрозоля на расстояние 100-120 м

Армейские нормы США рекомендуют непосредственно на месте проводить быстрые тесты для выявления наиболее эффективных средств пожаротушения. Полученные данные помогут при выборе необходимого огнетушащего средства.

В литературном источнике [98] отмечается, что «Легкая вода» - самый эффективный пенообразователь из всех существующих. Его применение вместо белковых пенообразователей сокращает время