Система подслойного тушения пожаров

 

 

2.2.1 О сновные технические характеристики

 

 

Система подслойного тушения пожаров (СПТ) – комплекс устройств, оборудования, фторсодержащего пленкообразующего пенообразователя, пред- назначенных для тушения пожара нефти и нефтепродуктов подачей низкократ- ной пены в основание резервуара, непосредственно в слой нефти или нефтепродукта.

Состав  основных  элементов  и  оборудования  автоматической  системы подслойного тушения пожаров (АСПТ):

– внутренняя разводка пенопроводов с пенными насадками в резервуаре;

– наружные участки пенопроводов;

– запорные устройства с ручным приводом;

– обратные клапаны;

– мембраны разрывные для СПТ;

– узлы для промывки и испытаний;

– дренажные устройства;

– высоконапорные пеногенераторы (ВПГ);

– растворопроводы;

– фильтрующие устройства;

– узлы для подключения передвижной пожарной техники;

– запорные устройства с электроприводом;

– наружные сети растворопроводов и водопроводов (при необходимости);

– стационарные емкости для хранения и дозирования фторсинтетического пленкообразующего пенообразователя (баки-дозаторы);

– центробежные насосные агрегаты;

– емкости для хранения противопожарного запаса воды;

– пожарные извещатели, контрольно-измерительные приборы, приборы управления (система автоматизации).

В проектно-сметной документации (ПСД) должны быть указаны следу- ющие технические характеристики СПТ:

– расчетная интенсивность подачи рабочего раствора пенообразователя в соответствии с таблицей 2;

– расчетный расход рабочего раствора пенообразователя;

– количество линейных вводов СПТ;

– количество и тип ВПГ;

– давление рабочего раствора пенообразователя на входе ВПГ;

– фактический расход рабочего раствора пенообразователя;

– фактическая интенсивность подачи рабочего раствора пенообразова-теля;

– количество и тип разрывных мембран;

– количество  «Т»-образных  пенных  насадков  для  ввода  пены  в  слой нефти или нефтепродукта;

– тип и концентрация пенообразователя;

– расчетное  количество  пенообразователя  с  учетом  заполнения  сухо- трубных участков;

– резерв пенообразователя;

– нормативный запас пенообразователя;

– запас воды необходимый для применения СПТ.

 

 

2.2.2 В нутренняя разводка пенопроводов

 

 

При привязке типовых проектных решений пенопроводов допускается отклонение от указанного значения диаметра кольца внутренней разводки пе- нопровода в РВСП, РВСПК не более чем на 10% в сторону центра резервуара, в РВС и ЖБР – не более чем на 5%.

Кольцевой пенопровод внутренней разводки должен быть расположен на высоте не менее 0,7 м (по оси пенопровода) от днища резервуара.

Конструкция и расположение пенопроводов должны обеспечивать предотвращение скопления воды и отложений осадка в линии пенопроводов.

Плоскость  расположения  разводки  внутри  резервуара  должна  иметь уклон 5-10 градусов от места ввода пенопровода в резервуар.

Пенные насадки должны иметь «Т»-образную форму. «Т»-образная фор- ма пенных насадок должна обеспечиваться включением в их конструкцию тройников, соответствующих требованиям ГОСТ 17376.

Размещение пенных насадков должно предусматривать равномерное рас- пределение пены по поверхности нефти или нефтепродукта.

Скорость  истечения  пены,  выходящей  из  насадка  в  слой  нефти  или нефтепродукта, должна обеспечиваться в пределах 2,0-3,0 м/с.

 

 

2.2.3 О борудование и размещение линейных вводов

 

 

Количество линейных вводов СПТ должно быть не менее двух.

Патрубки линейных вводов СПТ должны быть расположены в первом поясе стенки резервуара равномерно по периметру. При проектировании па-

трубков линейных вводов СПТ должны соблюдаться требования в части обес- печения прочности и герметичности.

В обваловании надземно должны располагаться:

– узлы для промывки;

– коренные задвижки;

– разрывные мембраны;

– узлы для испытания СПТ;

– обратные клапаны;

– напорные узлы пеногенераторов;

– фильтрующие устройства.

Диаметры условного прохода разрывных мембран, обратных клапанов и коренных задвижек должны соответствовать диаметрам условного прохода пе- нопроводов.

Последовательность установки оборудования на линейном вводе СПТ в каре от резервуара: узел для промывки пенопроводов, коренная задвижка, раз- рывная мембрана, узел для испытаний, кран для слива конденсата, обратный клапан, напорный узел пеногенераторов и фильтрующее устройство.

Участок пенопровода от стенки резервуара до обратного клапана (при подтверждении расчетом) должен быть защищен теплоизоляцией. Металличе- ский теплоизоляционный кожух должен проектироваться легкосъемным, мате- риал утеплителя быть негорючим. Необходимо обеспечивать прилегание конструкций кожуха к стенке резервуара, а также свободный доступ к махови- кам задвижек, вентилю крана для слива конденсата. Участок наружного пено- провода от стенки резервуара до обратного клапана должен иметь уклон не менее 0,001 по направлению от резервуара.

В системах подслойного тушения необходимо применять следующие ти- поразмеры разрывных мембран: РМ-150; РМ-200; РМ-250; РМ-300 (числовое значение соответствует диаметру условного прохода). Расчетное давление со стороны резервуара должно быть не менее 0,3 МПа, перепад давления для раз- рыва с полным раскрытием проходного сечения – не более 0,1 МПа.

Пропускная способность узла для периодических испытаний должна обеспечивать проверку работы напорного узла ВПГ и качества рабочего рас- твора пенообразователя без подачи пены в резервуар. Гребенка узла с пожар- ными соединительными головками устанавливается только на период проведения испытаний.

Сухотрубные растворопроводы на участке линейного ввода СПТ от элек- троприводной задвижки до напорного узла пеногенераторов в каре обвалования

резервуаров должны прокладываться подземно с уклоном не менее 0,001 к дре- нажным колодцам и оборудоваться сливными устройствами. Дренажные ко- лодцы должны располагаться за пределами обвалования.

Стальные опоры под трубопроводы и ВПГ, фланцевые соединения тру- бопроводов пенотушения и водяного охлаждения, электрокабели, кабели управления электроприводами запорной арматуры на узлах ПРП, установлен- ные в каре, должны защищаться огнезащитными составами, обеспечивающими их устойчивость к воздействию тепла пожара не менее 45 минут.

Основные технические характеристики применяемых огнезащитных составов должны соответствовать значениям, приведенным в таблице 7.

 

Таблица 7

Основные технические характеристики применяемых огнезащитных составов

 

 

Огнезащитная эффектив- ность	Не ниже 4-ой группы согласно НПБ 236-97 (предел огнестойкости не менее 45 мин.)
Толщина покрытия не бо- лее, мм	Приведенная толщина металлоконструкций, мм
	до 6 мм	более 6 мм
	4	3
Условия эксплуатации	Температура –40оС до +50оС, влажность до 100%, воздействие атмосферных осадков
Условия нанесения огне- защитного состава	Температура от –10оС до +30оС, грунтовка поверх- ности не требуется, возможность нанесения на окрашенную поверхность
Возможность восстанов- ления при локальном разрушении покрытия	Требуется
Способ нанесения	Вручную при помощи кисти, валика; механизиро- вано при помощи краскопульта
Срок эксплуатации не менее, лет	10

 

 

СПТ должны быть обеспечены запасом разрывных мембран не менее 100% для резервуара, на котором предусматривается проведение приемочных испытаний системы тушения пожаров.

2.2.4 М етодика расчета систем подслойного тушения пожаров

 

2.2.4.1 Исходные данные

 

Исходные данные:
– тип резервуара (РВС, ЖБР или ЖБРП);
– диаметр резервуара D, м, или длина L и ширина B, м;
–  расчетная  площадь  тушения  равная  площади  резервуара	в	плане

Sтуш, м2;

 

– хранимый нефтепродукт, Твсп. – температура вспышки;

 

– концентрация рабочего раствора пенообразователя – К, %, К = 1%; К = 3%; К = 6%;

– расчетное время тушения tтуш., мин, tтуш. = 15 мин;

 

– внутренний диаметр сухотрубных участков, Dсух.уч., м;

 

– протяженность сухотрубных участков, Lсух.уч., м.

 

2.2.4.2 Расчет системы подслойного тушения пожаров

 

Расчетная интенсивность подачи рабочего раствора пенообразователя – Iтр., л/(м2·с) – принимается по таблице 2.

Расчетный расход рабочего раствора пенообразователя Qрасч, л/с:

 

где Sтуш. – расчетная площадь тушения, м2;   Iрасч. – расчетная интенсивность подачи рабочего                раствора пенообразователя, л/(м2·с).

Qрасч.= Sтуш ·Iрасч.,                                                                   (1)

 

 

Характеристики внутренней разводки, количество «Т»-образных пенных насадков, разрывных мембран, линейных вводов СПТ, высоконапорных генераторов (ВПГ) должны приниматься согласно типовым проектным решениям.

Фактический расход рабочего раствора пенообразователя Qфакт., л/с определяется как сумма произведений расходов ВПГ определенного типа на их количество:

Qфакт. = ∑ (QВПГ.i · NВПГ.i),                               (2)

 

где	QВПГ.i	–	расход ВПГ одного типа, л/с;
	NВПГ.i	–	суммарное количество ВПГ одного типа.

Фактическая интенсивность подачи рабочего раствора пенообразователя Iфакт, л/(м2· с):

Iфакт = Qфакт. /Sтуш.                                 (3)

 

Проверка соответствия фактических и требуемых условий тушения пожара. Для обеспечения требуемых условий тушения пожара должно выполняться следующее условие:

Iфакт.  ≥ Iрасч.                                                                           (4)

Расчетное количество пенообразователя VПО, м3:

VПО = Qфакт. · К · tтуш. · 60 · 10-3 / 100,                    (5)

 

где	Qфакт.	–	фактический расход рабочего раствора                  пенообразователя, м3/с;
	К	–	концентрация рабочего раствора пенообразователя, %;
	tтуш.	–	расчетное время тушения, мин.

Количество пенообразователя, требуемое для получения рабочего раствора пенообразователя, предназначенного для заполнения сухотрубных участков VПО (сух.уч.), м3:

VПО (сух.уч.)= ∑(П· Dсух. уч i2/4· Lсух.уч.i) · К/100,                (6)

 

где	Dсух.уч.i	–	внутренний диаметр сухотрубного участка, м;
	Lсух.уч.i	–	протяженность сухотрубного участка, м;
	К	–	концентрация рабочего раствора пенообразователя, %.

Примечание:  в  расчете  необходимо  учитывать  сухотрубные  участки растворопроводов, наружных пенопроводов и внутренней разводки СПТ.

200% резерв пенообразователя VПО рез., м3:

 

VПО рез. = 2 · VПО,                                     (7)

где VПО    – расчетное количество пенообразователя, м3.

 

Расчетное количество пенообразователя, хранящееся в емкостях баков- дозаторов СПТ VПО СПТ, м3:

где VПО – расчетное количество пенообразователя, м3;   VПО(сух.уч.) – количество пенообразователя, требуемое для получения рабочего раствора пенообразователя, предназначенного для заполнения сухотрубных участков, м3;   VПО рез. – 200% резерв пенообразователя, м3.

VПО СПТ  = VПО + VПО (сух.уч.) + VПО рез.,                     (8)

 

 

Фактическое количество пенообразователя, хранящееся в емкостях баков- дозаторов  СПТ  VПО  факт.,  м3,  определяется  при  подборе  баков-дозаторов  с

определенными объемами емкостей  для хранения концентрата пенообразователя, при этом должно выполняться условие:

VПО факт ≥ VПО СПТ.                                    (9)

 

Запас воды, требуемый для трехкратного применения СПТ, предназначенный для хранения в резервуарах противопожарного запаса воды Vзап.воды, м3:

Vзап.воды = VПО СПТ. · ((100 – К)/К + 1),                   (10)

 

где	VПОСПТ.	–	расчетное количество пенообразователя, хранящееся в емкостях баков-дозаторов СПТ, м3;
	К	–	концентрация рабочего раствора пенообразователя, %.

Нормативный запас пенообразователя, хранящийся на территории объекта в целях восстановления расчетного количества пенообразователя и 200% резерва в СПТ или для организации тушения пожаров с использованием передвижной пожарной техники VПО норм. зап., м3:

VПО норм. зап. = 3 · VПО,                                (11) где VПО      –  расчетное количество пенообразователя, м3.

 

 

2.2.5 Пр имер расчета

 

 

Исходные данные:

– тип резервуара – РВС-10000;

– диаметр резервуара D, м, D = 35,5 м;

– расчетная площадь тушения, равная площади резервуара в плане Sтуш, м2, Sтуш = 989,8 м2;

– хранимый нефтепродукт – нефть, Твсп. < 28оС;

– концентрация рабочего раствора пенообразователя К, %; К = 6%;

– расчетное время тушения tтуш., мин, tтуш. = 15 мин;

– внутренний диаметр сухотрубных участков Dсух. уч., м, Dсух. уч = 0,2 м;

– суммарная протяженность сухотрубных участков Lтр, м, Lтр = 400 м. Расчетная интенсивность подачи рабочего раствора пенообразователя –

Iрасч.= 0,08 л/(м2·с) (принимается по таблице 2).

где Sтуш. – расчетная площадь тушения, м2;   Iрасч. – расчетная интенсивность подачи рабочего               раствора пенообразователя, л/(м2·с).

Расчетный расход рабочего раствора пенообразователя Qрасч, л/с: Qрасч.= Sтуш. · Iрасч.= 989,8 · 0,08 = 79,18 л/с,

Согласно типовым проектным решениям:

– количество «Т»-образных пенных насадков – 8 шт.;

– количество линейных вводов СПТ – 2 шт.;

– количество разрывных мембран – 2 шт.;

– количество высоконапорных генераторов (ВПГ) – ВПГ-20 – 4 шт. Фактический  расход  рабочего  раствора  пенообразователя  Qфакт.,  л/с,

определяется как сумма произведений расходов определенного типа ВПГ на их количество:

Qфакт. = ∑ (QВПГ. i· NВПГ.i) = 4 · 20 = 80 л/с,

 

где	QВПГ.i	–	расход ВПГ одного типа, л/с;
	NВПГ.i	–	суммарное количество ВПГ одного типа.

Фактическая интенсивность подачи рабочего раствора пенообразовате- ля – Iфакт., л/(м2·с):

Iфакт = Qфакт. / Sтуш. = 80 / 989,8 = 0,081 л/(м2·с).

Для обеспечения соответствия фактических и требуемых условий туше- ния пожара должно выполняться следующее условие:

Iфакт. ≥ Iрасч., 0,081 > 0,08

Расчетное количество пенообразователя VПО, м3:

VПО = Qфакт.· К · tтуш · 60 · 10-3/100 = 80 · 6 · 15 · 60 · 10-3 / 100 = 4,32 м3,

 

где	Qфакт.	–	фактический расход рабочего раствора пенообразователя, м3/мин;
	К	–	концентрация рабочего раствора пенообразователя, %;
	tтуш.	–	расчетное время тушения, мин.

Количество  пенообразователя,  требуемое  для  получения  рабочего  рас-

твора пенообразователя, предназначенного для заполнения сухотрубных участ- ков VПО (сух.уч.), м3:

VПО (сух.уч.)= ∑(П·Dсух. уч i2/4· Lсух.уч.i) · К/100 =

= 3,1416 · 0,22/4 · 400·6/100= 0,75 м3,

 

где	Dсух.учi	–	внутренний диаметр сухотрубного участка, м;
	Lсух.уч.i	–	протяженность сухотрубного участка, м;
	К	–	концентрация рабочего раствора пенообразователя, %.

Примечание: в расчете необходимо учитывать сухотрубные участки рас- творопроводов, наружных пенопроводов и внутренней разводки СПТ.

200% резерв пенообразователя VПО рез., м3:

VПО рез. = 2 · VПО = 2 · 4,32 = 8,64 м3,

где VПО    – расчетное количество пенообразователя, м3.

Расчетное количество пенообразователя, хранящееся в емкостях баков- дозаторов СПТ VПОСПТ, м3:

VПОСПТ = VПО + VПО (сух.уч.) + VПО рез.= 4,32+0,75+8,64 = 13,71 м3,

где	VПО	–	расчетное количество пенообразователя, м3;
	VПО(сух.уч.)	–	количество пенообразователя, требуемое для получения рабочего раствора пенообразователя, предназначенного  для  заполнения  сухотрубных участков, м3;
	VПО рез.	–	200% резерв пенообразователя, м3.

Фактическое количество пенообразователя, хранящееся в емкостях баков- дозаторов СПТ, VПО факт., м3., определяется при подборе баков-дозаторов с определенными объемами емкостей для хранения концентрата пенообразовате- ля. В данном примере принимаем 2 бака-дозатора типа БДП-10000 объемом 10 м3:

VПО факт ≥ VПО СПТ 20 ≥ 13,71

Запас воды, требуемый для трехкратного применения СПТ, м3, предна-

значенный для хранения в резервуарах противопожарного запаса воды: Vзап.воды = VПО СПТ. · ((100 – К)/К + 1) =

= 13,71 · ((100 – 6)/6 + 1) = 228,5 м3,

 

где	VПО СПТ.	– расчетное количество пенообразователя, хранящееся в емкостях баков-дозаторов СПТ, м3;
	К	– концентрация рабочего раствора пенообразователя, %.

Нормативный запас пенообразователя, хранящийся на территории объ- екта в целях восстановления расчетного количества пенообразователя и 200% резерва в СПТ или для организации тушения пожаров с использованием пере- движной пожарной техники VПО норм. зап., м3:

VПО норм. зап. = 3 · VПО = 3 · 4,32 = 12,96 м3,

где VПО  – расчетное количество пенообразователя, м3.

 

 

2.2.6 О сновные технические характеристики СПТ резервуаров типа РВС, ЖБР и ЖБРП

 

 

Основные технические характеристики СПТ для вновь строящихся и действующих (реконструируемых) резервуаров типа РВС, ЖБР и ЖБРП, рас- считанные по данной методике, представлены в таблицах 8 и 9 соответственно.

Таблица 8

Основные технические характеристики СПТ для резервуаров типа РВС

 

 

Наименование	Тип резервуара
	РВС-2000	РВС- 3000	РВС- 5000	РВС- 10000	РВС-20000
Размеры резервуара:	15,18	18,9	22,8	35,5	45,6
диаметр, м;
высота, м	11,92	11,92	11,94	13,93	13,93
Нормативная интенсив- ность подачи рабочего раствора пенообразова- теля	0,08	0,08	0,08	0,08	0,08
Расчетный расход ра- бочего раствора пено- образователя, л/с	14,48	22,44	32,66	79,18	130,65
Количество и тип ВПГ	2 шт. ВПГ-10	4 шт. ВПГ-10	4 шт. ВПГ-10	4 шт. ВПГ-20	3 шт. ВПГ-20 3 шт. ВПГ-30
Давление на входе ВПГ, МПа	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8
Фактический расход рабочего раствора пе- нообразователя, не ме- нее, л/c	20	40	40	80	150
Фактическая интенсив- ность подачи рабочего раствора пенообразова- теля, л/(м2×c)	0,111	0,143	0,098	0,081	0,092
Количество линейных вводов, шт.	2	2	2	2	3
Количество пенных «Т»-образных насад- ков, шт.	4	4	5	8	12

Таблица 9

Основные технические характеристики СПТ для резервуаров типа ЖБР и ЖБРП

Наименование	Тип резервуара
	ЖБР-10000	ЖБРП-10000	ЖБР-30000
Размеры резервуара:	42	длина – 55 м	66
диаметр, м;		ширина – 40 м
высота, м	7,65	высота – 6 м	8,96
Нормативная интенсивность подачи рабочего раствора пенообразователя	0,08	0,08	0,08
Расчетный расход рабочего раствора пенообразователя, л/с	110,84	176	273,7
Количество и тип ВПГ	2 шт. ВПГ-20 4 шт. ВПГ-30	6 шт. ВПГ-20 3 шт. ВПГ-30	4 шт. ВПГ-20 8 шт. ВПГ-30
Давление на входе ВПГ, МПа	0,8	0,8	0,8
Фактический расход рабочего раствора пенообразователя, не менее, л/c	160	210	320
Фактическая интенсивность пода- чи рабочего раствора пенообразо- вателя, л/(м2×c)	0,115	0,095	0,094
Количество линейных вводов, шт.	2	3	4
Количество пенных «Т»-образных насадков, шт.	12	20	20

 

2.2.7 На порные узлы высоконапорных пеногенераторов

 

 

Напорный узел должен состоять не менее чем из двух ВПГ, за исключением резервуаров объемом по строительному номиналу 3000 м3 и менее, где допускается установка одного высоконапорного пеногенератора на один линейный ввод.

Максимальная протяженность (длина) пенопровода не должна превышать 100 м.

Для получения воздушно-механической пены низкой кратности должны применяться ВПГ, соответствующие требованиям норм пожарной безо- пасности, утвержденным техническим условиям и имеющие сертификат пожарной безопасности.

Для контроля за работой ВПГ до и после напорного узла необходимо предусматривать штуцера с заглушками для подсоединения показывающих манометров в период испытаний СПТ.

Перед напорными узлами (по направлению подачи рабочего раствора пенообразователя) на горизонтальном участке трубопровода на расстоянии не более 3 м от ВПГ должны предусматриваться фильтрующие устройства с размером ячейки 4 мм.

Напорные узлы должны располагаться на высоте не менее 1 м, при этом

«до» и «после» ВПГ трубопроводы должны опираться на опоры.

Для обслуживания напорных узлов должны предусматриваться площадки с твердым покрытием, выступающими не менее чем на 0,5 м за пределы данного оборудования.

Площадки для обслуживания ВПГ следует проектировать с уклоном не менее 0,001 по направлению от резервуара.

 

 

2.2.8 Узлы для подключения передвижной пожарной техники

 

 

Каждый линейный ввод СПТ подлежит оборудованию отдельным узлом для подключения передвижной пожарной техники.

В состав узла для подключения передвижной пожарной техники (далее по тексту – узел) должны включаться:

– патрубки Ду 80, оборудованные запорной арматурой, головками муфтовыми типа ГМ и головками заглушками типа ГЗ;

– напорный коллектор, оснащенный сливным краном;

– сухотрубный растворопровод для подключения к линейному вводу.

Количество патрубков Ду 80, входящих в состав узлов, должно приниматься относительно фактического расхода через линейный ввод из расчета не более 20 л/с на один патрубок.

Присоединение узла к линейным вводам СПТ следует предусматривать на участке между напорным узлом ВПГ с фильтрующим устройством и запорной арматурой с электроприводом. Узел должен устанавливаться на наружной стенке помещения под электроприводные задвижки, используемой в качестве теплозащитного экрана, со стороны противоположной защищаемому резервуару.

В системах тушения пожаров от передвижной пожарной техники узлы оборудуются отдельными стенками, выполняющими функции теплозащитных экранов. В данном случае стенка должна устанавливаться вдоль автомобильных дорог на расстоянии от 2,5 до 15 м от края проезжей части.

Узел для подключения передвижной пожарной техники должен устанавливаться на стенке со стороны противоположной от защищаемого резервуара. Узлы должны размещаться на расстоянии не более 50 м от водоисточника (пожарный гидрант, емкость для хранения противопожарного запаса воды, гребенка для забора воды или раствора пенообразователя и др.).

Диаметры условных проходов сухотрубного растворопровода узла для подключения передвижной пожарной техники и линейного ввода СПП должны быть равными.

Узлы для подключения передвижной пожарной техники должны быть расположены на высоте не более 1 м от уровня земли (проезжей части). Для обслуживания узлов должны предусматриваться площадки с твердым покрытием, выступающими не менее чем на 0,5 м за его пределы.

В процессе эксплуатации каждый узел должен быть оснащен указательным знаком и дополнительной табличкой с поясняющей надписью, выполненными в соответствии НПБ 160. Поясняющая надпись должна включать:

– наименование и номер защищаемого объекта;

– тип системы тушения пожаров;

– порядковый номер узла (присваивается относительного общего ко- личества узлов для защищаемого объекта, например №1/3);

– Ртр – требуемое давление рабочего раствора пенообразователя на напорном коллекторе узла для проведения пенной атаки.

Дополнительная табличка должна быть выполнена из коррозионностойкого материала и окрашена в белый цвет. Информация наносится черной краской и выполняется по ГОСТ 10807.

Запорная арматура узлов для подключения передвижной пожарной техники в процессе эксплуатации должна быть установлена в положение «Закрыто».