20Перспективы применения полимерно-армированных труб в системе подслойного пожаротушения резервуаров
Валитов Булат Ринатович
магистрант группы МСТ33-21-01 кафедры "Проектирование и строительство объектов нефтяной и газовой промышленности", УГНТУ, Bulat21486@mail.ru
Сагитов Наиль Джалилевич
бакалавр группы БТП-19-01 кафедры "Технология нефти и газа", УГНТУ, yf.yfs@mail.ru
Гриднев Юрий Александрович
бакалавр группы БТП-19-01 кафедры "Технология нефти и газа", УГНТУ, yura.gridnev@inbox.ru
Борьба с пожарами в резервуарах с нефтью и нефтепродуктами имеет огромное значение для безопасности производственных и экологических условий. Пожары в таких резервуарах могут привести к серьезным последствиям, таким как загрязнение окружающей среды, потеря жизней и материальных ценностей. В статье рассматриваются перспективы замены стальных труб полимерно-армированными в системе подслойного пожаротушения резервуаров ввиду преимуществ вторых перед первыми (высокая степень инертности к таким агрессивным средам, как нефть, нефтепродукты и пенообразователи). Использование полимерно-армированных труб в подслойном пожаротушении резервуаров увеличит ее надежность и долговечность. Ключевые слова: полимерно-армированные трубы; система подслойного пожаротушения.
(О
сч о сч
ю
В последнее время вопросы пожарной безопасности нашли особое место в повестке дня, как в жилых зданиях и офисах, так и в нефтегазовой промышленности. Борьба с пожарами в резервуарах с нефтью и нефтепродуктами имеет огромное значение для безопасности производственных и экологических условий. Пожары в таких резервуарах могут привести к серьезным последствиям, таким как загрязнение окружающей среды, потеря жизней и материальных ценностей.
Для тушения пожаров в резервуарах используются вида систем автоматической подачи пены в резервуар. Это подача низко- или среднекратной пены над поверхностью продукта из пеногенераторов, установленных в верхнем поясе резервуара, и под-слойная подача низкократной пены в основании резервуара.
Практика показала, что в большинстве случаев пожар в резервуарах начинается со взрыва смеси паров углеводородов. В этом случае происходит подрыв крыши и выход из строя пеногенераторов для надслойного пожаротушения [1]. Также при низком уровне взлива резервуара уменьшается эффективность надслойного пожаротушения вследствие влияния конвективных потоков на скорость попадания пены на горящую поверхность. В связи с этим наиболее эффективной является система подслойного тушения, которая защищена от разрушения вследствие взрыва [2].
При возникновении пожара и получения сигнала с термочувствительного кабеля по сухотрубу системы подслойного пожаротушения под напором подают раствор пенообразователя. Поднимаясь вверх, пена растекается по поверхности горящей жидкости, тем самым изолируя зону горения от кислорода. Также пена, уволакивая за собой «холодные массы» продукта с нижних слоев, смешивает их с уже нагретыми из-за горения верхними слоями, тем самым охлаждая их (рис. 1).
Для подслойного пожаротушения используются растворы фторсодержащих пенообразователей ввиду их преимуществ перед углеводородными. Во-первых, пена, получаемая из фторсодержащих пленкообразующих пенообразователей более стойкая к разрушению, а во-вторых менее подвержена насыщению парами углеводородов [3].
Однако, фторсодержащие пенообразователи способны негативно влиять на целостность стальных труб. Фториды, содержащиеся в составе пенообразователей, обладают агрессивными свойствами и могут вызывать коррозию металлических поверхностей. Стальные трубы, которые подверга-
ются действию фторсодержащих пенообразователей, могут страдать от коррозии и образования коррозионных отложений на своей поверхности. Это может привести к снижению прочности и долговечности труб, а также к возможности протечек и небезопасных ситуаций на предприятии.
1 - подача раствора пенообразователя; 2 - пеногенератор высоконапорный; 3 - обвалование резервуара; 4 - клапан обратный; 5 - разрывная предохранительная мембрана; 6 - корневая задвижка; 7 - дно резервуара; 8 - пена; 9 - уровень жидкости; 10 - стенка резервуара
Рисунок 1 - Схема подслойного пожаротушения резервуара
Чтобы предотвратить негативное воздействие фторсодержащих пенообразователей на стальные трубы, необходимо использовать специальные методы защиты металлических поверхностей, такие как нанесение на поверхность силикатно-эмалевого покрытия, либо полимерного, способного обеспечить устойчивость к воздействию раствора [4].
В качестве альтернативы стальным трубам в системе подслойного пожаротушения могут быть использованы полимерно-армированные трубы (ПАТ), которые обладают высокой кислото- и коррозионной стойкостью, что способно увеличить срок службы системы. Подслойная система пожаротушения будет защищена от негативного воздействия раствора пенообразователя изнутри и хранимых в резервуаре углеводородов снаружи.
ПАТ состоят из полимерного композита (полиэтилена), армированного каркасом из таких материалов как стальная проволока, лента или стекловолокно. Благодаря данной конструкции, полимерно-армированные трубы имеют меньший вес и более удобны при монтаже и транспортировке, по сравнению со стальными трубами того же диаметра [5].
При производстве полимерно-армированных труб оказывается меньшее воздействие на окружающую среду, что в условиях все большего интереса к мировой экологии является весомым аргументом в пользу использования композитных труб. В частности, полимерно-армированные трубы обладают меньшим "углеродным следом" по сравнению со стальными трубами, что делает их более экологически чистыми.
Однако, высокие температуры, возникающие при пожаре, могут повлиять на структуру полиэтилена. При нагреве полимеров они начинают размягчаться и расплавляться, что снижает их механические свойства. Следственно, полимерно-армированная
труба может разрушиться. Это затрудняет внедрение полимерных труб в систему подслойного пожаротушения. Для решения данной проблемы необходимо предусмотреть использование огнестойкой теплоизоляции в местах, где трубы могут быть подвержены действию высоких температур.
Таким образом, замена стальных труб полимерно-армированными в системе подслойного пожаротушения перспективна в том случае, если удастся предусмотреть меры по их защите от влияния высоких температур, способных привести к выходу из строя трубопровода. Использование полимерно-армированных труб в подслойном пожаротушении резервуаров увеличит ее надежность и долговечность.
Литература
1. Молчанов В.П., Сучков В.П. Варианты развития пожара в хранилищах нефтепродуктов // Пожарное дело. - 1994. - № 11. - С. 40-44.
2. Мамонтов А.С., Голик А.С. Система тушения пожаров в нефтехранилищах подслойной подачей пены // Вестник научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. - 2013. - № 2. -С.73-76.
3. Смиловенко О.О., Малашенко С.М., Абрамович А.О. Модель движения огнетушащей пены в слое нефтепродукта // Вестник Университета гражданской защиты МЧС Беларуси. - 2023. - № 1. - С. 64-72.
4. РД-13.220.00-КТН-142-15 Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов. Системы пенного пожаротушения и водяного охлаждения. Нормы проектирования. - Введ. 12.03.2015. - М.: ОАО «АК «Транснефть», 2015. 228 с.
5. Валитов Б.Р., Юнусова А.Ф., Исмагилов И.Р. Перспективы применения полимерных армированных труб в нефтяной и газовой промышленности // Экономика строительства. - 2022. № 6. - С. 116-118.
Prospects for the use of polymer-reinforced pipes in the system of under-
layer fire extinguishing of tanks Valitov B.R., Sagitov N.D., Gridnev Yu.A. UGNTU
Fighting fires in tanks with oil and oil products is of great importance for the safety of industrial and environmental conditions. Fires in such tanks can lead to serious consequences, such as environmental pollution, loss of life and property. The article discusses the prospects for replacing steel pipes with polymer-reinforced ones in the system of under-layer fire extinguishing of tanks due to the advantages of the latter over the former (a high degree of inertness to such aggressive environments as oil, oil products and foam concentrates). The use of polymer-reinforced pipes in the under-layer fire extinguishing of tanks will increase its reliability and durability. Keywords: polymer-reinforced pipes; subsurface fire extinguishing system. References
1. Molchanov V.P., Suchkov V.P. Options for the development of a fire in
storage facilities for petroleum products. Pozharnoe delo. - 1994. - No. 11. - P. 40-44.
2. Mamontov A.S., Golik A.S. The system of extinguishing fires in oil storage
facilities with under-layer foam supply // Bulletin of the scientific center for the safety of work in the coal industry. - 2013. - No. 2. - P. 73-76.
3. Smilovenko O.O., Malashenko S.M., Abramovich A.O. Model of movement
of fire-extinguishing foam in a layer of oil product // Bulletin of the University of Civil Protection of the Ministry of Emergency Situations of Belarus. -2023. - No. 1. - P. 64-72.
4. RD-13.220.00-KTN-142-15 Main pipeline transportation of oil and oil
products. Foam fire extinguishing and water cooling systems. Design standards. - Input. 03/12/2015. - M.: OAO AK Transneft, 2015. 228 p.
5. Valitov B.R., Yunusova A.F., Ismagilov I.R. Prospects for the use of polymer
reinforced pipes in the oil and gas industry // Construction Economics. -2022. No. 6. - P. 116-118.
О *
о
X
о 3
s *
и
с т ■и о
S
т
ф
а т
о т
а
8)
