CC BY
28
УДК 629.5.-8
ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА УПРАВЛЕНИЯ ПОТЕНЦИАЛЬНО ПОЖАРООПАСНЫМИ ОБЪЕКТАМИ
В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ СУДОВЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК
И.Г. Дорошенко (КамчатГТУ)
Приводится информация о противопожарных системах и средствах для перспективной модернизации судов и оценки безопасности эксплуатации СЭУ как потенциально пожароопасных объектов.
The article represents the information on fire-protection and means of perspective vessels’ modernization, as well as the estimation of safety of Vessel Energy Devices, possessing potential fire hazard.
Техническая эксплуатация СЭУ включает в себя решение проблем, связанных с управлением потенциально пожароопасными объектами. Тепловые машины, механизмы и оборудование в своих рабочих процессах используют или происходят при высоких температурных параметрах, высоком давлении, условиях трения либо в агрессивной пожароопасной среде. При конструктивном создании механизмов создается и охранная система. Аспекты охранной системы различные и включают в себя конструктивную защиту, организационные мероприятия и противостоящую опасности систему. Каждый из названных аспектов проблемы имеет множество решений. Учитывая, что создание систем, решающих проблемы, не стоит на месте, возникает противоречие в требованиях к опасности и конструкциям охранных систем и применяемым материалам.
Оборудование судна средствами пожаротушения должно соответствовать «Правилам классификации и постройки морских судов» Морского регистра. Ответственность за наличие на судне указанных средств возлагается на капитана, а за их исправность и готовность к немедленному действию - на лиц командного состава судна в соответствии с расписанием по заведованию.
При эксплуатации судовых дизельных установок случаются серьезные аварии от пожаров в машинных отделениях, картерах, продувочных ресиверах, подпоршневых полостях, глушителях дизелей и дымоходах котлов. Особенно тяжелые последствия бывают от пожаров в машинных отделениях и от воспламенения и взрывов масляных паров в картерах, при которых температура газов достигает 1600°С и выше. Пожар возникает мгновенно и охватывает не только внутреннюю
часть картера, но и горючие вещества, близко расположенные к местам разрушения картера или его предохранительным клапанам, через которые из картера выбрасывается пламя.
Наряду с предупреждением и предотвращением пожаров в машинных отделениях, картерах и продувочных ресиверах дизелей имеет значение и борьба с возникшими пожарами, которые приводят к дополнительным повреждениям оборудования и механизмов, ожогам обслуживающего персонала и являются источником общесудовых пожаров, приводящих к тяжелым авариям и бедствиям. К таким мерам борьбы относятся, прежде всего, общие противопожарные мероприятия, например : минимальное использование сгораемых материалов при проектировании и постройке судна, постоянное поддержание чистоты в машинном отделении и особенно пространства под плитами, обеспечение хорошей вентиляции в машинном отделении с учетом вентиляции пространства под плитами.
Кроме того, к мероприятиям, применяемым на двигателях на случай воспламенения и взрыва в картере или продувочных ресиверах, относятся следующие: установка отражателей пламени на предохранительных клапанах, преградителей пламени на вентиляционных трубах и сапунах, специальных пламезащитных сеток в предохранительных клапанах, нейтрализация атмосферы картера инертными газами; применение активного тушения пожара в картерах двигателей и в продувочных ресиверах.
Самым надежным способом борьбы с пожарами является предупреждение его с использованием сигнализирующих устройств, извещающих о появлении пожаров в помещениях или о появлении масляных паров повышенной плотности в картерах или ресиверах, концентрация которых при определенных обстоятельствах способна воспламеняться. В машинных отделениях или других судовых помещениях постоянный автоматический контроль за возникновением пожаров осуществляется с помощью специально установленных датчиков и соответствующей сигнальной станции.
В картерах и продувочных ресиверах нашли применение сигнализирующие приборы, а также предварительное или последующее заполнение картеров нейтральным газом. В качестве основного нейтрального газа используется углекислый газ, который является высокоэффективным средством при тушении любых пожаров в закрытых помещениях, особенно в труднодоступных местах, где невозможно или трудно использовать другие средства тушения.
На современном этапе развития противопожарной безопасности самой эффективной и новейшей разработкой является аэрозольная система пожаротушения. Огневые испытания стационарной судовой системы объемного аэрозольного пожаротушения, выпускаемой ЗАО НПФ «Каскад», начали проводиться с 1994 г. в различных объемах, начиная с лабораторных объемом 1 м3 до натурных моделей судовых помещений объемом 168, 300 и 1014 м3.
В процессе испытаний были отработаны основные методы проектирования системы и сформулированы основные требования к конструкции компонентов, обеспечивающих наибольшую эффективность тушения и безопасность эксплуатации системы.
Исследования по определению минимальных удельных расходов аэрозолеобразующих составов (АОС), требующихся для объемного тушения очагов пожаров, проводились на лабораторном стенде. Испытательный стенд состоял из стальной замкнутой камеры объемом 1 м3, устройства для ввода очагов горения в камеру, контрольно-измерительных приборов, устройства поджога АОС и вентилятора-мешалки.
Испытания по определению эффективности тушения очагов пожаров при помощи генератора-аэрозоля СОТ-1М проводились на стенде объемом 24 м3, представляющим собой макет судового машинного помещения. Последнее состояло из основной части и расположенной вверху шахты. Стенд был оборудован контрольно-измерительными приборами для измерения температуры, фиксирования времени тушения пожара, давления и концентрации кислорода в камере.
Первые межведомственные испытания опытного образца аэрозольной системы объемного пожаротушения с использованием генераторов огнетушащего аэрозоля типа СОТ-1М в макете судового помещения объемом 168 м3 были проведены на полигоне Санкт-Петербургского всероссийского научно-исследовательского института противопожарной обороны (ВНИИПО) Министерства внутренних дел в январе 1995 г. На испытаниях присутствовали представители Российского морского регистра судоходства, Российского речного регистра, Санкт-Петербургского ВНИИПО, Департамента морского транспорта.
В ноябре 2001 г. в специально оборудованном испытательном отсеке плавбазы «Ильич», находящейся в акватории ОАО «Судостроительный завод “Северная верфь”», в присутствии представителей Российского морского регистра судоходства, Российского речного регистра, American
Bureau of Shipping, Bureau Veritas, Germanishcer Lloyd, ФГУ ВНИИПО МВД России были проведены огневые испытания стационарной судовой системы аэрозольного пожаротушения в соответствии с «Программой и методикой огневых испытаний стационарной судовой системы аэрозольного пожаротушения с генераторами СОТ-1М», одобренной Главным управлением Российского морского регистра судоходства и составленной в соответствии с «Руководством по одобрению стационарных систем аэрозольного пожаротушения, эквивалентных стационарным газовым системам пожаротушения, упомянутым в СОЛАС-74, для машинных помещений».
Испытания проводились с целью определения эффективности системы аэрозольного пожаротушения при тушении распыленных струй топлива, разливов горючих веществ и пожаров твердых горючих веществ. Испытательный отсек представлял собой макет судового машинного помещения, насыщенный оборудованием. Объем испытательного отсека составлял 1014 м3. Отсек был оборудован соответствующей контрольно-измерительной аппаратурой для регистрации параметров испытаний.
В результате испытаний система показала высокую эффективность при тушении пожаров различных классов. Все очаги пожаров были потушены до окончания выпуска аэрозоля за время существенно меньше нормативного. Повторного возгорания очагов пожаров твердых веществ и горючих жидкостей после срабатывания системы и последующей разгерметизации не зафиксировано. В настоящее время продолжаются испытания стационарной системы аэрозольного пожаротушения, направленные на увеличение ее эффективности, надежности и эксплуатационных характеристик.
Генератор огнетушащего аэрозоля СОТ-1М предназначен для локализации и тушения пожаров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, твердых горючих материалов и электрооборудования, в том числе находящегося под напряжением до 40 кВ, в закрытых помещениях различной конфигурации и габаритов невзрывоопасной категории. Генераторы СОТ-1М поставляются по ТУ-4854-007-16411509-94, одобренным Российским морским регистром судоходства (письмо № 009-4.6-5883Р от 16.05.96 г.) и согласованным Российским речным регистром (письмо № 08-03-1269 от 27.11.97 г.), ЦНИИМФ (письмо № ЛНМ-08/793 от 03.12.96 г.). На генераторы СОТ-1М имеется сертификат соответствия № РОСС ЯИ.МП09. В00496 и Гигиеническое заключение Госсанэпидслужбы России № 77.01.03.485.Т.11407.04.0 от 18.04.2000 г.
Ручные забрасываемые генераторы объемного аэрозольного пожаротушения «АГС-5М» предназначены для оперативного применения при локализации и тушении пожаров подкласса А2 класса В, локализации пожаров подкласса А1 в закрытых помещениях объемом до 300 м3, в том числе в помещениях с кабелями, электроустановками и электрооборудованием, находящимся под напряжением до 40 кВ.
Пена «легкая вода» была разработана научно-исследовательской лабораторией ВМС США для использования в сдвоенной системе: сначала на горящую воспламеняющуюся жидкость подается огнетушащий порошок для того, чтобы сбить пламя. Затем для предупреждения повторной вспышки используется «легкая вода», которая оказалась более эффективной, чем ожидалось, и теперь она применяется без огнетушащего порошка. «Легкая вода» препятствует испарению воспламеняющейся жидкости, образуя пленку воды. Подобно пене других типов, она обладает охлаждающим эффектом и эффектом поверхностного тушения. Это двойное действие обеспечивает высокоэффективное быстродействующее покрытие слоем пены растекающейся горючей жидкости.
Взамен судовых галоновых систем пожаротушения «HALON» Регистром одобрена новая система «CLEAN AGENT FS 49 C2 Fire Extinguishing Sistem». Эта система может устанавливаться как на существующих судах взамен ранее установленных галоновых систем пожаротушения, так и на новых судах. Новая система полностью соответствует современным требованиям СОЛАС. Используемое в ней огнетушащее вещество не обладает озоноразрушающим эффектом.
Газ «Чистый агент FS 49 С2» («Clean Agent FS 29 C2») производства фирмы BEJARO Fire Protection Corporation (Швеция) - это озононеразрушающий, негорючий, токонепроводящий, не-конденсируемый пожаротушащий компонент, который может быть использован при тушении электрооборудования без риска возникновения дугового разряда. Вытеснительный газ - азот при рабочей концентрации безопасен для людей в течение длительного промежутка времени.
Несколько лет назад компания Svenska Skum начала исследования возможности получения пены высокой кратности из воздуха, содержащего газообразные продукты горения. Основные исследования, испытания и разработки велись в городе Кунгальв. Были проведены эксперимен-
ты по тушению различных материалов в различных условиях с использованием огромного количества типов пенообразователя. В результате удалось выработать принципиально новую концепцию пожаротушения пеной высокой кратности на основе использования специального пенообразователя, способного обеспечить надежное тушение в условиях, которые моделировались во время испытаний.
Система «Горячая пена» («Хотфоам») является новым методом тушения, основанным на опыте традиционного пенного тушения. Это усовершенствованная система, созданная на основе высокократной пены, которая позволяет использовать воздух помещения для пенообразования даже при горении нефтехимических и химических веществ. Система «Горячая пена» помимо преимуществ в технике тушения, которыми обладает традиционная система пожаротушения высокократной пеной, имеет ряд бесспорных преимуществ.
Все системы и устройства пожаротушения имеют весьма важное значение на судне, поэтому недопустимо разделять какие-либо системы или устройства на главные и второстепенные. Вследствие этого при защите дизелей от пожаров необходимо уделять должное внимание общей защите судна от пожара, а не рассматривать один дизель или одно машинное отделение отдельно от судна либо работу какой-то системы вне комплекса эксплуатационных проблем.
Инженерные решения повышения качества управления потенциально пожароопасными объектами в процессе эксплуатации СЭУ на камчатских судах заключаются во внедрении некоторых из систем на вновь строящихся судах и замене существующих охранных систем на современные (как правило, при проведении значительных ремонтных работ) в качестве сопутствующих. Стратегические задачи повышения качества управления могут решаться только при проектировании и строительстве новых СЭУ либо при значительных объемах модернизации существующего флота. Тактические задачи решаются заменой оборудования на новой основе с использованием достижений в области производства материалов или выполнении требований по запрещению к использованию тех материалов, применение которых наносит вред окружающей среде. Прибыль судовладельца в данном случае нельзя назвать явной. Поэтому, естественно, возникает вопрос стоимости и объемов модернизационных работ, что значительно снижает темпы этих работ.
Задачей первостепенной важности является убеждение судовладельца, его информированность и готовность защитить своих людей и имеющийся материальный ресурс от риска до такой стадии, какая возможна на современном этапе конструкторских и организационных решений. Для этого надо обучать персонал флота современным приемам защиты объектов повышенной пожарной опасности, конструктивным особенностям эксплуатируемой судовой энергетической установки, воспитывать инициативу и требовательность, рачительное отношение к имеющемуся ресурсу. Владение информацией о перспективных направлениях развития в области повышения качества управления потенциально опасными объектами в процессе эксплуатации СЭУ гарантирует возникновение инициатив и требований решать проблему на современном уровне.
Литература
1. Крылов Е.И. Предотвращение взрывов в картерах дизелей. - М.: Транспорт, 1968.
2. Крылов Е.И. Надежность судовых дизелей. - М.:Транспорт, 1978.
3. Безопасность мореплавания и ведения промысла. Вып. 114-120. - СПб.: Гидрометеоиз-дат, 2002-2006.
4. Безопасность мореплавания: Бюл. № 2. - Петропавловск-Камчатский: Государственная администрация Петропавловского морского рыбного порта, 2003.
