CC BY
55
ЗАЩИТА РЕЗЕРВУАРОВ С НЕФТЕПРОДУКТАМИ ОТ ТЕПЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ПОЖАРА ПУТЕМ ПРИМЕНЕНИЯ ГЕЛЕОБРАЗУЮЩИХ СОСТАВОВ
А.В. Савченко, заместитель начальника кафедры, к.т.н.,
старший научный сотрудник Национальный университет гражданской защиты Украины,
г.Харьков
С 2000 по 2010 год в странах СНГ произошло более 6500 аварийных ситуаций при перевозке нефтепродуктов в вагонах-цистернах железнодорожным транспортом, из них - более 2700 было связано с утечками горючих жидкостей и их возгоранием вследствие повреждений котлов таких цистерн. В Украине с 1980 по 2010 год официально зарегистрировано 68 пожаров с железнодорожными цистернами на железной дороге (рис.) [2].
1980-1985 1986-1990 1991-1995 1996-2000 2001-2005 2006-2010
□ Количество пожаров с железнодорожными цистернами
Рис. Количество пожаров с железнодорожными цистернами на территории УССР и Украины
За период с 2004 по 2012 год на нефтеперерабатывающих объектах Украины возникло 155 пожаров, которые привели к значительным материальным потерям и гибели 18 человек. За последние 20 лет на объектах хранения, переработки и транспортировки нефти и нефтепродуктов из 200 пожаров - 92% возникло в наземных резервуарах, из них 26% - в резервуарах с нефтью, 49% - с бензином и 24% - в резервуарах с мазутом, дизтопливом и керосином. Чаще всего пожары возникали в резервуарах типа РВС-5000 (32% от общего количества), РВС-3000 (27%), РВС-10000 и РВС-20000 (19%) [1].
Это особенно актуально при организации тушения пожаров на подобных объектах при недостаточном количестве сил и средств. Пример
пожара, когда охлаждение соседних резервуаров не осуществлялось из-за недостатка воды, приведен в работе [3]. В таком случае главной задачей аварийно-спасательных подразделений является сдерживание развития пожара до прибытия дополнительных сил. Решением этой проблемы может быть разработка новых огнетушащих веществ и тактических приемов, которые позволят уменьшить необходимое количество сил и средств для ликвидации пожара на объектах газо-нефтеперерабатывающего комплекса и транспортной инфраструктуры.
Вопросы пожаротушения резервуарных парков нефтепродуктов регламентированы рядом нормативных документов, например [4]. Детальное описание процесса ликвидации пожаров нефти приведено в
[5].
Согласно [4], расход воды на охлаждение наземных резервуаров составляет: для горящего резервуара - из расчета 0,5 л/с на 1 м длины всей окружности резервуара, для соседних с горящим резервуаром и отстоящих от него до двух нормативных расстояний - из расчета 0,2 л/с на 1 м длины половины окружности резервуара, обращенного в сторону очага горения.
-5
Кроме того, охлаждение резервуаров объемом более 5000 м необходимо осуществлять лафетными стволами. Очевидно, подача такого количества воды в условиях дефицита времени (а возможно, сил и средств) - сложная организационная и техническая задача.
В работе [6] было установлено, что существенно уменьшить потери огнетушащего вещества при тушении пожаров позволяет применение гелеобразующих систем (ГОС).
При тепловом воздействия вода (даже с добавками ПАВ) не обеспечивает длительную защиту горючего материала. Увеличение количества воды подаваемой на защиту приводит лишь к дополнительным потерям и проливу. В отличие от жидкостных средств пожаротушения, ГОС практически на 100% остается на защищаемой поверхности [7]. Представляется интересным подбор и анализ свойств известных ГОС для охлаждения стенок резервуаров с углеводородами от теплового воздействия пожара.
Согласно [8], для листового элемента стенки резервуаров допускается использовать стали марок С245*, С255*, С275*, С285, С345-3 (* - элемент толщиной не более 10 мм). Конструктивные толщины листов стенок резервуаров типа РВС (в зависимости от диаметра резервуара) составляют от 5 до 26 мм и более. Котлы железнодорожных цистерн для перевозки нефтепродуктов модели 15-740 изготавливаются из листового проката стали марки Ст. 3 толщиной 8 мм, 9 мм и 11 мм. Поэтому для определения перспективы использования ГОС для охлаждения резервуаров с углеводородами необходимо изучить адгезионные свойства гелевых пленок к поверхности стали данных марок.
Ранее было установлено, что использование ГОС позволяет значительно увеличить время воспламенения ТГМ. В частности, время воспламенения образцов ДВП, на которые был нанесен слой ГОС 1 мм доходило до 880 с, а образцы ДВП, обработанные водой методом погружения на 1 минуту, загорались через 86 с [9].
Также к положительному факту, отмеченному во время испытаний ГОС при тушении пожаров объектов жилого сектора, можно отнести свойство ксерогеля адсорбировать воду и при этом не терять своих адгезионных свойств. Проведенный через сутки обзор стены трансформаторной подстанции, которая охлаждалась с использованием ГОС, показал, что ксерогель был почти сухой и достаточно легко удалялся. Но при нанесении воды на поверхность ксерогеля без добавки ГОС отмечалась достаточно большая адсорбция воды. Это свойство ксерогеля требует отдельного исследования, результатом которого может быть восстановление охлаждающих свойств гелевой пленки после ее высыхания, что позволит разработать новые тактические приемы, ликвидации пожаров, например, при организации тушения резервуаров с нефтепродуктами [10].
Проведенный анализ свидетельствует о перспективности использования ГОС с целью охлаждения стенок резервуаров и цистерн с углеводородами от теплового воздействия пожара. Проведение исследований, направленных на восстановление охлаждающих свойств ксерогеля, позволит разработать новые тактические приемы, направленные на сокращение количества сил и средств при тушении резервуаров и цистерн с углеводородами.
Список использованной литературы
1. Свиридов В.А. Деяк проблемш питання системи протипожежного захисту нафтопереробних шдприемств / В.А. Свиридов, В.В. Присяжнюк, С.Д. Кухаршин, М.Л. Яюменко // Надзвичайна ситуащя. 2013. - № 1. - С. 36-38.
2. Шостак Р.М. Ризики виникнення пожеж тд час експлуатацп залiзничних цистерн з пошкодженнями типу «вм'ятина»: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук: спец. 21.06.02 «Пожежна безпека» / Р.М. Шостак. - К., 2012. - 22 с.
3. Тушение пожаров нефти и нефтепродуктов / [Шароварников А.Ф., Молчанов В.П., Воевода С.С, Шароварников С.А.]. - М.: «Калан», 2002. - 482 с.
4. НАПБ 05.035-2004 1нструкщя щодо гасшня пожеж у резервуарах iз нафтою i нафтопродуктами.
5. Безродный И.Ф. Тушение нефти и нефтепродуктов: Пособие / И.Ф. Безродный, А.Н. Гилетич, В.А. Меркулов и др. - М.: ВНИИПО, 1996. - 216 с.
6. Киреев А.А. Перспективные направления снижения экономического и экологического ущерба при тушении пожаров в жилом секторе / А.А. Киреев, К.В. Жерноклёв, А.В. Савченко // Науковий вюник будiвництва: Зб. наук. праць. - Харюв ХДТУБА, ХОТВ, АБУ, 2005. - Вип. 31 - С. 295-299.
7. Савченко О.В. / Дослщження часу займання зразюв ДСП, оброблених гелеутворюючою системою CaCl2 - Na2O-2,95 SiO2 - Н2О / О.В. Савченко, О.О. Островерх, Т.М. Ковалевська, С.В. Волков // Проблемы пожарной безопасности: Сб. науч. тр. - Харьков, 2011. - Вып. 30. - С. 209-215.
8. Резервуари вертикальш сталевi для збер^ання нафти i нафтопродуклв з тиском насичених парiв не вище 93,3 кПа: ВБН В.2.2-58.2-94. - [Чинний вщ 1994-10-01]. К.: Держкомнафтогаз Украши, 1994. -98 с. - (Нацюнальний стандарт Украши).
9. Савченко О.В. / Використання гелеутворюючих систем для оперативного захисту конструкцш та матерiалiв при гасшш пожеж / О.В. Савченко, О.О. Островерх, О.М. Семюв, С.В. Волков // Проблемы пожарной безопасности: Сб. науч. тр. - Харьков, 2012. - Вып. 32. - С. 180188.
10. Савченко О.В. Результати натурного випробування оптимiзованого кшьюсного складу гелеутворюючо!' системи у типових умовах пожежi житлового сектору // Проблемы пожарной безопасности: Сб. науч. тр. УГЗ Украины - Вып. 26 - Харьков: УГЗУ, 2009. - С. 121-125.
МЕТОДИКА ИЗЪЯТИЯ И ИССЛЕДОВАНИЮ СТАЛЬНЫХ
ИЗДЕЛИЙ В ПОЖАРНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЕРТИЗЕ
Г.А. Сикорова, старший преподаватель, соискатель
В.А. Смирнов, соискатель Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России,
г.Санкт-Петербург
Разработка новых подходов изучения материалов, подвергшихся термическому воздействию на пожаре, остается одной из основных задач пожарно-технической экспертизы. Стальные конструкции и изделия очень распространены в промышленности и в быту, их почти всегда можно отыскать на месте пожара, поэтому они часто становятся основными объектами, подлежащими исследованию при установлении очага. По изменениям свойств сталей, определяемых с помощью полевых и
