CC BY
40Список литературы
1. Алиев Т.М., Вигдоров Д.И., Кривошеев В.П. Системы отображения информации. Москва. «Высшая школа», 1988.
2. Печников А.В., Сидоренко Г.В., Федорова С.А. Средства передачи и отображения информации. Москва. «Радио и связь», 1991.
3. Патент № 2338270 на изобретение «Индикатор матричный с наилучшим восприятием цифровых знаков», выдан 19.11. 2008 года. Автор Патраль А.В. 4. Патент № 2417455 на изобретение «Индикатор девятипозиционный». Выдан 27 апреля 2011 года. Автор Патраль А.В.
АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ОХЛАЖДЕНИЯ СТЕНОК РЕЗЕРВУАРОВ
СТРУЯМИ ВОДЫ НА ПРОЦЕСС ГОРЕНИЯ И ТУШЕНИЯ ЛЕГКОВОСПЛАМЕНЯЮЩИХСЯ ЖИДКОСТЕЙ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Керимов У. А.
Керимов Умар Абакарович - магистрант, направление: пожарная безопасность, кафедра пожарной тактики и основ аварийно-спасательных и других неотложных работ, Ивановская пожарно-спасательная академия Государственной противопожарной службы
Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий, г. Иваново
Аннотация: в статье рассматриваются вопросы совершенствования существующей системы пожаротушения в резервуарах с хранением нефти и нефтепродуктов. Изучен пожар, произошедший в 2001 году в Самотлорском месторождении вблизи г. Нижневартовск Ханты-Мансийского автономного округа-Югры. Произведено исследование данного пожара, выявлено, что при тушении пожара, несмотря на мероприятия, направленные на интенсивное охлаждение соседнего с горящим резервуара, через определенный промежуток времени он (соседний резервуар) загорелся, хотя температура окружающей среды была порядка -40°С. Проведен анализ состояния стенок соседнего с горящим резервуара при проведении аварийно-спасательных работ, связанных с тушением пожара. Определено, что тушение пожара в резервуарном парке напрямую зависит от внешних факторов, в том числе и температуры окружающей среды.
Ключевые слова: тушение пожара, аварийно-спасательные работы, нефтепродукты, резервуарные парки, легковоспламеняющиеся жидкости, резервуар.
УДК 608.2
Государственная противопожарная служба МЧС России обладает высокой степенью реагирования, оперативностью и мобильностью, поэтому является практически единственной службой, основной задачей которой является тушение пожаров и ликвидация последствий аварий и стихийных бедствий природного и техногенного характера.
Для оперативных подразделений МЧС России одними из наиболее сложных пожаров являются пожары на объектах хранения нефти и нефтепродуктов. Пожарная опасность подобных объектов заключается в наличии большого количества легковоспламеняющихся и горючих жидкостей на сравнительно небольшой территории [8].
Пожары в резервуарных парках характеризуются сложными процессами развития, как правило, носят затяжной характер и требуют привлечения большого количества сил и средств для их ликвидации.
Основными параметрами пожаров в резервуарных парках являются: площадь пожара, высота факела пламени, плотность теплового потока, скорость выгорания, скорость прогрева жидкости. Горение ЛВЖ и ГЖ со свободной поверхности происходит сравнительно спокойно при высоте светящейся части пламени, равной 1,5 диаметра резервуара [4].
При наличии ветра горение значительно усиливается, масса дыма и пламени отклоняется в сторону, тем самым усложняется обстановка на пожаре за счет увеличения вероятности распространения пожара на соседние резервуары и сооружения, ведет к потере ориентации, сковывает действия подразделений рис. 1.
Рис. 1. Обстановка при пожаре в резервуаре: 1 - при отсутствии ветра;
2 - при наличии ветра
Изменяется тепловой режим пожара за счет увеличения теплоотдачи к поверхности жидкости, стенки резервуара, контактируя с пламенем, нагреваются до более высокой температуры.
За счет теплового излучения факела пламени, а также конвективного переноса тепла раскаленными газами часто происходит воспламенение паров нефтепродуктов на соседних резервуарах, выходящих через дыхательную арматуру, замерные устройства и т.п. (рис. 2) [11].
Рис. 2. Схема переноса тепловой энергии на смежные резервуары
Температура пламени зависит от вида нефтепродукта и практически не зависит от размеров факела и колеблется от 1000 до 1300°С. Линейная скорость выгорания различных нефтепродуктов в зависимости от их физико-химических свойств находится в пределах от 6 до 30 см/ч она практически не зависит от размеров резервуара или от площади горения, если эта площадь превышает 5 м2.
Накопление тепла в поверхностном слое нефтепродукта в значительной степени влияет на процесс тушения. На поверхности жидкости температура близка к температуре кипения, но у нефти температура поверхности медленно возрастает по мере выгорания легких фракций. Для большинства нефтепродуктов температура поверхности жидкости составляет более 100°С [11]. Наличие прогретого слоя наблюдается при длительном горении сырой нефти и мазутов. Необходимо отметить, что бензин быстрее прогревается, чем нефть и мазут, но температура прогретого слоя ниже температуры кипения воды или близка к ней, поэтому выброс маловероятен.
Основной целью данной статьи является совершенствование процесса тушения пожара в резервуарном парке с нефтью и нефтепродуктами.
Тушение пожаров резервуаров с нефтепродуктами типа РВС начинается с охлаждения горящего и соседнего резервуаров с применением водяных стволов и (или) стационарных установок охлаждения.
Первые стволы подаются на охлаждение горящего резервуара. Затем на охлаждение соседних резервуаров, находящихся на удалении от горящего не более двух минимальных расстояний между резервуарами [12].
Целью орошения горящего резервуара является сохранение его несущей способности. Наиболее уязвимой частью резервуара является свободный борт стенки. Известно, что без охлаждения он теряет свою несущую способность в течение 3-5 минут.
Однако в условиях низкой температуры возможен противоположный эффект от применения орошения. Об этом свидетельствует ряд пожаров. Так 22 декабря 1981 г. при морозе -40 °С возник пожар в резервуарном парке Комсомольского НПЗ. Также типовой пожар возник в 2001 г. на Самотлорском месторождении. При анализе описания пожара обнаружена фраза: «Несмотря на интенсивное охлаждение соседнего резервуара через час он загорелся». Однако может быть, что соседний резервуар загорелся не «несмотря на интенсивное охлаждение», а именно по причине интенсивного охлаждения. Если при температуре -40°С на резервуар лить воду (температура не ниже нуля), то, возможно, это уже не охлаждение, а подогрев. Объяснить это явления можно проведя натурные экспериментальные исследования, целью которых было изучение влияния охлаждения стенок резервуара струями воды на процесс горения и тушения легковоспламеняющихся жидкостей. Один из резервуаров охлаждался водой через оросительное кольцо, другой резервуар не охлаждался. Результаты опытов приведены в табл. 1 [12].
Резервуар с охлаждением Резервуар без охлаждения
№ опыта Высота свободно-го Толщина прогретого слоя, мм Время прогрева- Темпера-тура в по-вер- Расход воды на охлаждение, л/(м. с) Тол щи-на про-гретого слоя, мм Время прогрева- Температура в повер-хност- ном слое, °С
борта, мм ния, мин хно-стном слое, °С ния, мин
34 700 400 37 95 1,00 400 80 105
35 700 Не прог 74 - 1,22 100 57 100
36 700 Не прог 159 - 1,22 300 107 140
37 700 300 30 100 0,60 300 54 130
38 700 400 38 110 0,31 400 63 100
39 700 Не прог 38 - 0,88 400 30 900
40 70 Не прог 41 - 0,25 400 28 110
41 70 Не прог 41 - 0,1 400 32 110
Из табл. 1 наблюдается, что в тех опытах, где высота свободного борта была 70 мм и струи воды для охлаждения подавались на уровень бензина в резервуаре, охлаждение водой действительно прекращало прогрев бензина. Но совершенно противоположный результат дали те опыты, в которых уровень бензина был ниже борта на 700 мм, а вода для охлаждения подавалась у верхней части борта. При этом охлаждение стенок водой не только не прекратило прогрев бензина, но, наоборот, прогрев бензина ускорился почти в 2 раза.
Это явление может быть объяснено тем, что вода, стекающая по прогретой стенке борта, нагревается до температуры 90-100°С, омывая затем стенку резервуара, лежащую ниже уровня горючей жидкости, горячая вода отдает свое тепло и нагревает эту часть борта до 90-100 °С.
Таким образом, неправильно организованное охлаждение стенок горящего резервуара с ЛВЖ может привести к ускоренному образованию прогретого поверхностного слоя и может осложнить процесс тушения пожара.
Список литературы
1. Федеральный закон № 69-ФЗ от 21.12.1994 г. «О пожарной безопасности».
2. Федеральный закон № 123-ФЗ от 22.07.2008 г. «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».
3. Руководство по тушению пожаров нефти и нефтепродуктов в резервуарах и резервуарных парках. М.: ГУГПС, ВНИИПО МВД России, 1999. 86 с.
4. Изменения и дополнения в Руководство по тушению пожаров нефти и нефтепродуктов в резервуарах и резервуарных парках (информационное письмо ГУГПС от 19.05.2000 № 20/2.3/1863).
5. Свод правил 155.13130.2014. Склады нефти и нефтепродуктов. Требования пожарной безопасности.
6. Приказ МЧС России от 31.03.2011 г. № 156 «Об утверждении порядка тушения пожаров подразделениями пожарной охраны», 2011.
7. Приказ Минтруда России от 23.12.2014 г. № 1100н «Об утверждении Правил по охране труда в подразделениях федеральной противопожарной службы Государственной противопожарной службы».
8. Теребнёв В. В., Подгрушный А. В. Пожарная тактика. Екатеринбург: Изд. «Дом Калан», 2007. 538 с.
9. Теребнев В. В., Теребнев А. В. Управление силами и средствами на пожаре. М.: Академия ГПС МЧС России, 2003. 260 с.
10. Теребнев В. В. Справочник руководителя тушения пожара. Тактические возможности пожарных подразделений. М.: Изд. «Пож. Книга», 2004. 248 с.
11. ПовзикЯ. В. Пожарная тактика. Москва. ЗАО «Спецтехника», 1999. 416 с.
12. Рубцов Д. Н., Шалымов М. С., Белоусова А. А. Влияние температуры окружающей среды на развитие пожара в резервуаре с нефтепродуктами при его орошении // Проблемы техносферной безопасности, 2012.
