СИСТЕМА ПОДСЛОЙНОГО ТУШЕНИЯ ПОЖАРА В РЕЗЕРВУАРЕ

СИСТЕМА ПОДСЛОЙНОГО ТУШЕНИЯ ПОЖАРА В РЕЗЕРВУАРЕ — комплекс устройств, оборудования и фторсодержащего пленкообразующего пенообразователя (см. ПЕНООБРАЗОВАТЕЛИ), предназначенного для подслойного тушения пожара (см. ТУШЕНИЕ ПОЖАРА) нефти и нефтепродуктов в резервуаре (рис. 1) [1].

Рис. 1. Система подслойного тушения пожара в резервуаре

Особенность подслойного пожаротушения заключается в подаче низкократной пленкообразующей пены непосредственно в глубинные слои нефти или нефтепродукта. Для реализации этого способа используются специальные фторсинтетические  пленкообразующие пенообразователи и особые высоконапорные пеногенераторы.

Высокоэффективная система подслойного тушения пожаров в резервуарах с нефтью состоит из трубопроводов, введенных в полость резервуара. На них смонтированы: нормально открытая задвижка, предохранительная разрывная мембрана, обратный клапан и высоконапорный пеногенератор, соединенный с пожарной автоцистерной (либо с автоматической системой пожаротушения), имеющей емкости с водой, фторсинтетическим пенообразователем и насос со смесителем.

В качестве тушащего средства применяется пленкообразующий фторсинтетический пенообразователь. Он представляет собой пенное средство пожаротушения по удельному весу легче нефти. Пена не абсорбирует на поверхности своих пузырьков легковоспламеняющуюся жидкость (см. ЛЕГКОВОСПЛАМЕНЯЮЩАЯСЯ ЖИДКОСТЬ) при прохождении через ее слой и образует на поверхности газонепроницаемую пленку, обладает высокой поверхностной активностью и способностью к самовосстановлению в случае разрыва. Такие свойства обеспечивают условия быстрой ликвидации пожара (см. ЛИКВИДАЦИЯ ПОЖАРА) и исключают возможность повторного возгорания.

Принцип действия системы

Как любая установка пожаротушения, оборудование подслойного тушения начинает работу с получения сигнала от термоизвещателей. Их количество зависит от размера емкости, а цена — от марки.

После сообщения о начале возгорания автоматически или вручную запускаются системы пенообразования и подачи в резервуар, выезжают пожарные автомобили в количестве, предусмотренном схемой расстановки.

Исходя из вязкости загоревшейся жидкости производится определение концентрации пены (3–6 %). Чем выше показатель вязкости, тем больший процент пенообразователя требуется.

После готовности системы, подсоединения рукавов автомобилей открываются задвижки резервуара, начинается подача раствора. Пленкообразующая пена поступает через нижнюю часть в емкость, всплывает на поверхность, образуя огнестойкую, непроницаемую пленку.

Период от подачи огнетушащего состава до его появления на плоскости нефтепродукта составляет от 40 секунд до одной минуты. Еще 120 секунд требуется для образования пленки. В течение трех минут пожар (см. ПОЖАР) прекращается.

Толщина пленки по нормативам составляет около полусантиметра, предохраняя резервуар от повторного возгорания в течение нескольких часов (рис. 2).

Рис. 2. Схема подслойного тушения

ГОМОТЕРМИЧЕСКИЙ (ПРОГРЕТЫЙ) СЛОЙ — толщина слоя нефти или нефтепродукта, прогретого в результате горения (см. ГОРЕНИЕ) жидкости в резервуаре до температуры кипения или близкой к ней [2].

При горении мазута, нефти, некоторых видов газового конденсата и бензина в горючем образуется прогретый до температуры кипения топлива гомотермический слой, увеличивающийся с течением времени [2].

При возникновении гомотермического слоя жидкость как бы разделяется на два слоя. В верхнем нагретом слое с увеличением расстояния от поверхности жидкости температура понижается очень медленно. Разность температур на поверхности и на нижней границе гомотермического слоя очень мала. В нижнем слое температура быстро падает по мере удаления от нижней границы гомотермического слоя (рис. 3).

Рис. 3. Распределение температуры в жидкости, образующей гомотермический слой

При нагреве поверхностного слоя до температур, близких температуре кипения, из него преимущественно испаряются легкокипящие компоненты, а оставшаяся жидкость обогащается более высококипящими, которые имеют соответственно и большую плотность. Перемещение более плотных слоев вниз интенсифицирует процесс прогрева.

Установлено, что чем выше температура кипения горящей жидкости, тем труднее образуется гомотермический слой.

Знание условий образования гомотермического слоя особенно важно для обеспечения безопасности при тушении пожаров резервуаров с нефтью и нефтепродуктами. В процессе длительной эксплуатации резервуаров в придонном пространстве скапливается вода, содержащаяся в нефти. При возникновении горения образующийся гомотермический слой с температурой выше 100 ⁰С достигает воды и вызывает ее вскипание. Возникающие при этом пузырьки пара устремляются вверх. Массовое вскипание воды сопровождается выбросом горящей жидкости из резервуара (рис. 4, рис. 5).

Рис. 4. Схема процесса выброса горящей жидкости

Рис. 5. Схема процесса вскипания

Литература

1.     СП 155.13130.2014 от 01.01.2014 Склады нефти и нефтепродуктов. Требования пожарной безопасности.

2.     Руководство по тушению нефти и нефтепродуктов в резервуарах и резервуарных парках от 01.01.2000. (Отсутствует на сайте «PRO ПБ»).