Длина продвижения пены по поверхности горящего нефтепродукта в резервуаре Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

Канд. техн. наук, доцент, профессор Канд. техн. наук, доцент, начальник Адъюнкт кафедры

кафедры "Пожарной тактики и службы" кафедры "Пожарной тактики и службы" "Пожарной тактики и службы"

Академии ГПС МЧС РФ Академии ГПС МЧС РФ Академии ГПС МЧС РФ

Н. С. Артемьев А. В. Подгрушный Д. Е. Опарин

УДК 614.841.412

ДЛИНА ПРОДВИЖЕНИЯ ПЕНЫ ПО ПОВЕРХНОСТИ ГОРЯЩЕГО НЕФТЕПРОДУКТА В РЕЗЕРВУАРЕ

Нередко проведение нескольких пенных атак по тушению горящей жидкости в резервуаре не достигается даже при соблюдении всех установочных требований по подготовке этой сложной операции. Рассматривается одна из причин, не позволяющих успешно покрыть все зеркало горящей жидкости пеной, которой является ограниченная дальность ее продвижения.

Согласно требованиям руководящих документов [1,2] тушение нефтепродуктов в резервуарах должно осуществляться воздушно-механической пеной (ВМП) средней или низкой кратности. Пенная атака проводится из условия непрерывной работы генераторов пены средней кратности (ГПС) в течение 15 мин. Однако практика тушения пожаров показывает, что пена подается 5-6 мин и запас пенообразователя заканчивается, а во многих случаях — более 20 мин, но ликвидации пожара не происходит. Резервуары, в которых возникает горение нефтепродукта, чаще всего теряют устойчивость и приходят в полную непригодность для их дальнейшей эксплуатации.

Подача пены на тушение горящей жидкости в резервуаре более 15 мин оказывается малоэффективной по следующей причине. Выравниваются количественные показатели процесса разрушения пены и подачи ее в резервуар: количество поступающей на тушение в резервуар ВМП примерно равно количеству разрушающейся пены за этот же отрезок времени. Поэтому длительная подача пены в резервуар не приводит к полной ликвидации горения нефтепродукта. Остаются небольшие площади на поверхности горящей жидкости, где пена уже разрушилась, так и не образовав толщины слоя, достаточной для ликвидации горения.

Несмотря на то, что повторная пенная атака на тушение горящей в резервуаре жидкости осуществляется в течение 50 мин и более, ликвидация пожара не происходит.

Основными недостатками, которые препятствуют успешному тушению пожаров в резервуарах, является следующее:

• неправильное определение требуемого количества ГПС для ликвидации горения;

• не учитывается возможная длина продвижения пены по поверхности горящего в резервуаре нефтепродукта;

• полученная из ГПС пена имеет кратность ниже нормативной;

• неправильное определение требуемой интенсивности подачи раствора пенообразователя на тушение;

• дозировка пенообразователя в насосно-рукав-ной системе не соответствует необходимой;

• давление на пеногенераторе ниже или выше определяемого ГОСТ;

• используемая для пенообразования вода имеет много посторонних примесей;

• неправильная подача пенных струй из ГПС в резервуар;

• недостаточная интенсивность охлаждения водой борта горящего резервуара;

• невозможность подачи пены в "карманы" горящей жидкости в резервуаре и др.

Анализ данных тушения пожаров в резервуарах и резервуарных парках показал следующее (табл. 1): абсолютное большинство пожаров ликвидируется на момент полного выгорания нефтепродукта, когда резервуар свернулся и горящей жидкости в нем осталось на уровне взлива менее 2 м.

Таблица 1. Параметры тушения пожаров нефтепродуктов в резервуарах ВМП средней кратности

Объект Тип резервуара, вид нефтепродукта Подано Результат Требуемое на тушение количество ГПС-600 Соответствие фактического

ГПС-600 ГПС - 2000 тушения по $р по Ьр и расчетного количества ГПС

НПЗ Ленинградской области РВС-10000, нефть 23 2 Потушен 12 ГПС-600 30 ГПС-600 Соответствует

НПЗ г. Комсомольск-на-Амуре РВС-5000, нефть 6 2 Выгорел полностью 4 ГПС-600 14 ГПС-600 Не соответствует

Резервуарный парк г. Кременчуг РВС-10000, бензин - 8 То же 19 ГПС-600 15 ГПС-2000 То же

Резервуарный парк "Каркатеевы" РВС-20000, нефть 8 2 -"- 14 ГПС-600 17 ГПС-2000

Батумский НПЗ РВС-5000, нефть 10 - -"- 4 ГПС-600 9 ГПС-2000

НПЗ г. Чимкент РВС-10000, нефть 18 - -"- 17 ГПС-600 9 ГПС-2000

Резервный парк "Тюмень" РВС-20000, нефть 6 4 Потушен 14 ГПС-600 13 ГПС-2000

Московский НПЗ РВС-10000, бензин 30 - Выгорел полностью 27 ГПС-600 15 ГПС-2000

Такое состояние резервуара и горящей в нем жидкости позволяет подавать ВМП со всех сторон с помощью АЛ и АКП, оборудованных пеногенерато-рами.

Из табл. 1 видно, что только в 12% случаев количество поданных генераторов пены на тушение жидкости в резервуаре соответствует требованию руководства [1], в остальных случаях оно было недостаточно для покрытия пеной всей поверхности горящей в резервуаре жидкости. В основном руководящем документе по тушению пожаров в резервуарах и резервуарных парках [1] указано, что длина растекания ВМП не превышает 25 м. При подаче ГПС из одной точки в горящие резервуары объемом свыше 5000 м3, когда их диаметр превышает 25 м, пена не дойдет до противоположного борта.

Следовательно, одним из основных факторов, способствующих успешному тушению нефтепродуктов, является продвижение пены требуемой высоты слоя на всю площадь поперечного сечения резервуара. То есть длина продвижения пены от расчетного количества ГПС должна быть больше диаметра резервуара, в который она подается. Длина продвижения пены по поверхности горящего в резервуаре нефтепродукта можно определить по формуле:

^ рп =

N ГПС Ч ГпС Т "т ккп ■ 60

п крксл

(1)

чГпс —расход ГПС по пене, м3/мин; т т — нормативное время подачи пены на тушение, равное 15 мин;

кКп — коэффициент, учитывающий соотношение фактической кратности пены кпф к теоретической кпт, получаемой от ГПС по ГОСТ 12962-80 и равной 100,

ккп кпф //кпт ;

(2)

п — постоянное число, равное 3,14;

кр — коэффициент разрушения пены, равен 3

[3,4];

Нсл — высота слоя ВМП на зеркале горящей в резервуаре жидкости,

=

■ 60

(3)

где ^ПС — количество ГПС;

Iтр Р — требуемая интенсивность подачи раствора пенообразователя на тушение, л/(м2-с). Рассчитанная по формуле (1) длина растекания ВМП средней кратности по нефтепродукту приведена в табл. 2.

Дальность растекания пены средней кратности по нефтепродукту приведена в табл. 3.

При определении требуемого количества ГПС-600 для тушения пожаров в резервуарах по применяемой сегодня методике оно занижается почти в 2 раза. Поэтому зачастую нельзя достигнуть успеха в ликвидации пожара, так как диаметр

к

62

ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ 2006 ТОМ 15 №6

Таблица 2. Длина растекания ВМП средней кратности по нефтепродукту

горящего резервуара больше возможной длины продвижения пены, подаваемой от расчетного ко-

Таблица 3. Дальность растекания пены средней кратности по нефтепродукту

Количество ГПС-2000 Кратность Дальность растекания пены, м Коэффициент разрушения

пены ЛВЖ ГЖ пены

1 80 8,9 11,3 3

2 80 12,6 16,0 3

3 80 15,5 19,5 3

4 80 17,8 22,6 3

5 80 20,0 25,2 3

6 80 21,9 27,6 3

7 80 23,6 30,0 3

8 80 25,2 31,8 3

9 80 26,8 33,9 3

10 80 28,2 35,7 3

11 80 29,6 37,4 3

12 80 30,9 39,1 3

13 80 32,2 41,0 3

14 80 33,4 42,2 3

15 80 34,5 43,7 3

личества ГПС, определяемого по существующей методике (подача пены осуществляется вынуждено из одной точки).

Из табл. 1 и 2 видно, что дальность растекания пены зависит от вида горящего нефтепродукта (ЛВЖ, ГЖ), производительности ГПС по пене и их количества. Приведенные в табл. 2 данные по длине растекания пены по поверхности нефтепродукта могут быть использованы практическими работниками с целью определения требуемого количества ГПС для ликвидации пожаров в резервуарах.

Коли- Кратность Длина Теоретическая

чество растекания, м высота пены, м

ГПС-600 пены ЛВЖ ГЖ ЛВЖ ГЖ

2 80 6,9 8,7 1,9 1,2

4 80 9,8 12,4 1,9 1,2

6 80 12,0 15,1 1,9 1,2

8 80 13,9 17,5 1,9 1,2

10 80 15,5 19,5 1,9 1,2

12 80 17,0 21,4 1,9 1,2

14 80 18,3 23,1 1,9 1,2

16 80 19,6 24,7 1,9 1,2

18 80 20,8 26,2 1,9 1,2

20 80 21,9 27,6 1,9 1,2

22 80 23,0 29,0 1,9 1,2

24 80 24,0 30,3 1,9 1,2

26 80 25,0 31,5 1,9 1,2

28 80 29,5 32,7 1,9 1,2

30 80 26,8 33,9 1,9 1,2

32 80 27,7 35,0 1,9 1,2

34 80 28,6 36,0 1,9 1,2

36 80 29,4 37,1 1,9 1,2

38 80 30,2 38,1 1,9 1,2

40 80 31,0 39,2 1,9 1,2

Примечания: 1. Время горения нефтепродукта в резервуаре меньше 3 ч.

2. Нефтепродукт в резервуаре находится на верхнем уровне взлива.

ЛИТЕРАТУРА

1. Руководство по тушению нефти и нефтепродуктов в резервуарах и резервуарных парках. — М.: ГУГПС, ВНИИПО, МИПБ МВД РФ, 2000. — 79 с.

2. Безродный И. Ф. и др. Тушение нефти и нефтепродуктов. — М.: ВНИИПО МВД РФ, 1996. — 216 с.

3. СНиП 2.11.03-93. Склады нефти и нефтепродуктов. Противопожарные нормы.

4. Справочное пособие по пожарной тактике: Учебное пособие / Под ред. Н. М. Евтюшкина и Я. С. Повзика. - М.: ВИПТШ МВД СССР, 1975. — 176 с.

Поступила в редакцию 20.11.06.