Безопасности объектов хранения и переработки суг

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОЖАРНОЙ

БЕЗОПАСНОСТИ ОБЪЕКТОВ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ СУГ

РЕКОМЕНДАЦИИ

 

УДК 614.842.61:66.076

 

 

Разработаны ВНИИПО МВД России, отделом пожарной охраны объектов ГУГПС МВД России и Центром стратегических исследований гражданской защиты МЧС России.

Внесены и подготовлены к утверждению отделом пожарной охраны объектов ГУГПС МВД России.

Утверждены главным государственным инспектором Российской Федерации по пожарному надзору письмом от 29.12.97 г. № 20/3.2/2802.

С утверждением настоящих рекомендаций «Временные рекомендации по тушению пожаров на объектах переработки и хранения сжиженных газов с помощью передвижной пожарной техники», утвержденные ГУПО МВД СССР 21.11.75 г., теряют силу.

 

Авторский коллектив:

В.П. Молчанов, А.Н. Гилетич, Ю.Н. Шебеко, И.Ф. Кимстач, И.Ф. Безродный, А.Н. Бородкин, Л.В. Гуринович, А.Н. Егоров, В.Г. Кузьмин, И.М. Смолин, В.А. Колосов, В.Л. Малкин, Е.В. Смирнов.

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

Введение

1. Особенности развития пожаров на объектах хранения и переработки сжиженных углеводородных газов

2. Оперативно-тактические особенности объектов хранения и переработки СУГ. Планировочные и конструктивные мероприятия, обеспечивающие создание условий для тушения пожаров

2.1. Устройство изотермического резервуара и его технологическая обвязка

2.2. Здания, сооружения и территория склада

2.3. Размещение резервуара относительно соседних объектов

2.4. Системы противопожарной защиты изотермического резервуара

2.4.1. Водяное орошение

2.4.2. Ограничение распространения паров СУГ

2.4.3. Порошковое пожаротушение

2.4.4. Установки пенного пожаротушения в обваловании

2.4.5. Аварийные факелы и свечи

3. Планирование боевых действий и основные тактические приемы тушения пожаров на объектах хранения и переработки СУГ

4. Техника безопасности

5. Расчет сил и средств

Приложение

1. Методика определения удельной массы СУГ, испарившегося из пролива

2. Методика определения растекания СУГ за пределы обвалования при разрушении резервуара

3. Методика определения максимальных размеров взрывоопасных зон при испарении СУГ из проливов

4. Методика определения массовой скорости истечения СУГ из резервуаров под давлением и трубопроводов

5. Методика определения размеров взрывоопасных зон при истечении СУГ из трубопровода

6. Методика определения параметров ударной волны при сгорании газовоздушных облаков

7. Методика определения интенсивности теплового излучения при пожарах проливов СУГ

8. Методика определения параметров ударной волны при взрыве резервуара в очаге пожара и теплового излучения при возникновении «огненного шара»

9. Методика определения параметров факелов пламени СУГ

Литература

ВВЕДЕНИЕ

 

Рекомендации по обеспечению пожарной безопасности объектов хранения и переработки сжиженных углеводородных газов (СУГ) подготовлены на основе результатов научно-исследовательских работ, выполненных во Всероссийском научно-исследовательском институте противопожарной обороны (ВНИИПО) МВД России, изучения опыта ликвидации аварий с пожарами на указанных объектах, а также с учетом зарубежного опыта.

Рекомендации предназначены для использования в практической работе сотрудниками подразделений Государственной противопожарной службы (ГПС) МВД России.

Представленный материал может быть использован также персоналом, осуществляющим эксплуатацию предприятий, и организациями, разрабатывающими проектную документацию для вновь строящихся и реконструируемых объектов по хранению и переработке СУГ.

В рекомендациях изложены методы оценки пожаровзрывоопасности указанных объектов, мероприятия по обеспечению их пожарной безопасности, тактические приемы ликвидации аварий, сопровождающихся пожарами и взрывами.

 

 

ОПЕРАТИВНО-ТАКТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ОБЪЕКТОВ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ СУГ. ПЛАНИРОВОЧНЫЕ И КОНСТРУКТИВНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ СОЗДАНИЕ УСЛОВИЙ ДЛЯ ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ

 

Объекты хранения и переработки СУГ, как правило, могут быть разделены на следующие основные части:

наружная технологическая установка;

компрессорные станции и насосные отделения;

продуктопроводы;

железнодорожные сливоналивные эстакады;

склады готовой продукции.

Основными системами, обеспечивающими условия для борьбы с пожарами, являются:

водяного орошения;

ограничения распространения паров СУГ;

порошкового пожаротушения;

пенного пожаротушения в обваловании;

аварийные факелы и свечи.

Имеется ряд нормативных документов, регламентирующих требования к объектам хранения и переработки СУГ [2 - 4]. Однако они относятся в основном к небольшим объектам с общим объемом хранения СУГ до 8000 м³ и вместимостью единичного резервуара до 600 м³ [2]. В то же время эксплуатируются крупномасштабные изотермические хранилища СУГ с вместимостью единичного резервуара до 50000 м³ и общим объемом хранения до 90000 м³. Нормативная база по противопожарному нормированию таких объектов разработана недостаточно. В настоящем разделе рассматриваются мероприятия, способствующие успешному тушению пожаров на изотермических резервуарах и касающиеся, в частности, устройства обвалования, конструкции резервуара и его технологической обвязки, факельной системы, размещения относительно других объектов, систем противопожарной защиты.

Материалы настоящего раздела могут быть использованы для разработки мероприятий по обеспечению пожарной безопасности наземных изотермических хранилищ до разработки соответствующих норм.

 

Водяное орошение

Для защиты от теплового воздействия при пожарах наружных сооружений комплекса хранения СУГ следует предусматривать применение стационарных установок водяного орошения и стационарных лафетных стволов в соответствии с требованиями «Ведомственных указаний по проектированию предприятий, зданий и сооружений нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности» (ВУПП-88), «Указаний по проектированию систем пожаротушения на нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятиях» (У-ТБ-07-82) и настоящего раздела.

Источником водоснабжения стационарных установок водяного орошения и лафетных стволов должен быть противопожарный кольцевой водопровод высокого давления.

Для предотвращения увеличения масштабов аварии, сопровождающейся пожаром, резервуары изотермического хранения СУГ следует оборудовать автоматическими установками водяного орошения, обеспечивающими защиту:

крыши и боковых поверхностей резервуара;

штуцеров, трубопроводов, клапанов, арматуры и оборудования, установленного на резервуаре;

оборудования и конструкций рабочих площадок резервуара;

отсекающей, запорной и оперативной арматуры на трубопроводах подачи и отбора СУГ и газа, а также трубопроводов и металлических конструкций эстакад для их прокладки;

насосов и оборудования насосной откачки СУГ.

Интенсивность подачи воды на охлаждение изотермического резервуара следует принимать равной:

0,1 л · с^-1 · м^-2 - для поверхности крыши и боковых стен резервуара;

0,5 л · с^-1 · м^-2 - для мест расположения функционального оборудования, включая штуцеры и предохранительные клапаны, для узлов отключающей арматуры, расположенных непосредственно на перекрытии резервуара и на площадках обслуживания в пределах защитного ограждения (и вне его на расстоянии 30 м), трубопроводов и оборудования.

Систему орошения изотермического резервуара целесообразно выполнять секциями, по направлениям. Орошение боковых поверхностей резервуаров следует выполнять отдельными секциями (по вертикали).

Секционные установки орошения должны подключаться к кольцевому водопроводу склада с установкой запорной (пусковой) арматуры непосредственно у этой кольцевой сети, за пределами ограждения.

Установки орошения крыши резервуара, установленной на резервуаре арматуры и оборудования, отсекающей, запорной и оперативной арматуры, следует выполнять с автоматическим, дистанционным и местным пуском. Устройства пуска должны позволять открывать их вручную. Учитывая район строительства хранилища СУГ, необходимо предусматривать мероприятия по защите систем орошения от замораживания.

Стационарная автоматическая установка водяного орошения изотермического резервуара должна включать:

подводящий водопроводный коллектор;

запорно-пусковые устройства;

питающий трубопровод, идущий от запорного устройства до колец орошения;

расположенные на перекрытии кольца орошения с оросителями;

кольцевые трубопроводы со специальными оросителями, расположенными на определенном расстоянии от боковой поверхности, с заданным интервалом;

кольцевые или тупиковые трубопроводы с оросителями для защиты арматуры, трубопроводов, клапанов и другого оборудования.

Тип, количество и особенности расстановки оросителей, а также режим их работы (давление перед оросителями, расход воды) должны быть определены проектом исходя из условия равномерного орошения всех защищаемых поверхностей и надежной тепловой защиты конструкций резервуара и оборудования как в случае пролива и горения СУГ в пределах собственной буферной зоны, так и при радиационном тепловом воздействии горящих утечек СУГ.

Для систем орошения следует предусматривать опорожнение от воды при прекращении напорной подачи. Прокладка трубопроводов должна быть выполнена с необходимым уклоном в сторону питающего трубопровода, а питающего трубопровода - в сторону узла опорожнения. Дополнительно рекомендуется предусмотреть возможность продувки оросителей и трубопроводов сухим воздухом из питающей системы КИП или иных источников.

Управление штурвалом задвижек на подводящем трубопроводе к стоякам системы и задвижек узлов управления должно быть выведено наружу над покрытием колодцев.

Для автоматического пуска стационарных установок водяного орошения должна применяться заполненная воздухом или инертным газом побудительная сеть с оросителями спринклерного типа или установка пожарной сигнализации. В побудительной системе должно постоянно поддерживаться давление не менее 0,25 МПа (2,5 ати).

Расстояние от пожарных извещателей (спринклеров) до защищаемых поверхностей, а также расстояние между извещателями следует принимать исходя из технических условий. Извещатели должны быть установлены, в первую очередь, вблизи систем, обеспечивающих функциональную надежность хранилища (места установки арматуры, контрольно-измерительных приборов).

В дополнение к стационарным автоматическим системам водяного орошения должна быть предусмотрена возможность орошения поверхности крыши и установленного на резервуаре оборудования из лафетных стволов при условии орошения каждой точки резервуара одной струей.

Лафетные стволы для орошения надземных резервуаров следует выполнять автоматизированными либо с дистанционным управлением.

Противопожарный водопровод склада должен быть рассчитан на наибольший расход, определяемый для условия эффективной работы водяных завес либо одновременной работы всех автоматических и стационарных установок орошения хранилища, лафетных стволов (по фактическому расходу) и подачи воды от пожарных гидрантов с расходом не менее 25 % от расчетного.

 

Порошковое пожаротушение

Для тушения пламени СУГ на изотермических резервуарах следует применять установки порошкового пожаротушения. Рекомендуется применение сухих порошков на базе бикарбоната натрия или бикарбоната калия.

Автоматическими установками порошкового пожаротушения должны оснащаться места возможных утечек СУГ (зоны размещения штуцеров, клапанов, оборудования рабочих площадок, мест установки отсекающей и другой арматуры, насосная станция).

В комплект установки должны входить:

система автоматического обнаружения загорания, включающая комплекс первичных датчиков, средства защиты от ложного срабатывания, а также тревожную сигнализацию с передачей показаний на щитовую КИП хранилища, в систему управления установкой пожаротушения, на ЦДП комплекса с подачей дублирующего сигнала в пожарное депо;

герметичные сосуды для хранения огнетушащего порошка;

побудительная система постоянного давления для наддува газом сосудов с порошком, срабатывающая от датчиков обнаружения загорания;

система привода управляющей и регулирующей арматуры;

система распределительных трубопроводов и средств распыла порошка, щиты управления для местного и дистанционного включения;

запасные детали и др.

Необходимо определить места размещения установки (емкости для порошка, щиты управления, местные пусковые устройства) относительно резервуара и взрывобезопасное исполнение оборудования для среды (категория и группа взрывоопасной смеси IIВ и ТЗ соответственно по ГОСТ 12.1.011-78 [5]).

Системы автоматического запуска и управления установкой должны быть продублированы ручными средствами включения и управления, установленными в местах, доступных для обслуживающего персонала в аварийных ситуациях.

Установки порошкового пожаротушения следует выполнять с запасом огнетушащего порошка из расчета подачи с наибольшим расходом (по расчету) и 100 %-м резервом. Конструкция установок порошкового пожаротушения должна обеспечивать подачу расчетного однократного запаса в автоматическом режиме и подачу резервного запаса порошка с пуском установки вручную.

Стационарные системы порошкового пожаротушения резервуара хранения СУГ должны обеспечивать подачу огнетушащего порошка через стволы с насадками на крышу резервуара в места установки штуцеров, арматуры и другого функционального оборудования, на обслуживающие площадки внутри защитного ограждения (и вне его), на тушение насосной, а также подачу порошка в расчетную зону образования факела пламени на клапанах прямого сброса газа в атмосферу.

 

Аварийные факелы и свечи

Факельное хозяйство склада сжиженных углеводородных газов должно обеспечивать централизованный сбор и сжигание углеводородных газов и паров, сбрасываемых с технологических блоков и изотермического резервуара при повышении давления сверх регламентного уровня через предохранительные клапаны, при продувках технологического оборудования и трубопроводов, а также в аварийных ситуациях.

Высота факела, расстояния от ствола факела до ограждения факельного устройства и различных производственных объектов склада СУГ должны рассчитываться (для любого вероятного сочетания факторов повышения давления, включая тепловое воздействие пожара на оборудование) и быть не менее следующих величин (определяемых в соответствии с ПУ БЭФ-91):

высота факела - 30 м;

расстояние от ствола факела до ограждения - 50 м;

расстояние от ствола факела до сепараторов и прочего оборудования факельного хозяйства - 55 м;

расстояние от ствола факела до производственных объектов склада и изотермического хранилища - 150 м.

Система сброса избытка паров должна определяться расчетом на любое вероятное сочетание факторов повышения давления, включая тепловое воздействие от пожара.

 

ПЛАНИРОВАНИЕ БОЕВЫХ ДЕЙСТВИЙ И ОСНОВНЫЕ ТАКТИЧЕСКИЕ ПРИЕМЫ ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ НА ОБЪЕКТАХ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ СУГ

 

Для объектов хранения и переработки СУГ в обязательном порядке разрабатываются план ликвидации аварии и оперативный план пожаротушения. При возникновении аварии руководство ее ликвидацией осуществляет комиссия по чрезвычайным ситуациям (КЧС) предприятия (или созданный на месте аварии штаб ликвидации аварии), возглавляемая руководителем предприятия или главным инженером. Работы ведутся газоаварийной службой, а также техническим персоналом объекта. Для противопожарного обеспечения привлекаются подразделения ГПС. Старшее должностное лицо подразделения ГПС входит в состав штаба по ликвидации аварии и отвечает за возложенные на него обязанности.

При возникновении пожара старшее должностное лицо ГПС берет руководство по ликвидации пожара на себя и действует в соответствии со складывающейся обстановкой, решениями и рекомендациями КЧС (штаба) по ликвидации аварии, планом пожаротушения, БУПО и настоящими рекомендациями.

Во всех случаях по прибытии подразделений ГПС к месту вызова (аварии или возникшего пожара) при проведении разведки необходимо установить:

наличие на месте аварии КЧС (штаба по ликвидации аварии) и принятые меры по локализации аварии и защите людей;

количество и местонахождение людей в зоне аварии, пути их эвакуации;

характер повреждения аварийного и соседних резервуаров, технологических коммуникаций и опасность дальнейшего развития аварии;

объем аварийного аппарата или резервуара, вид и форму истекающего продукта, наличие угрозы взрывов и отравлений, способы защиты личного состава;

примерное время возможного разрыва (взрыва) горящего и соседних резервуаров в результате воздействия пламени и теплового излучения;

пути и скорость распространения выходящего из аварийных резервуаров и коммуникаций негорящего газа для определения зоны загазованности и степени опасности;

состояние противопожарного водоснабжения, возможность его использования для «питания» лафетных стволов с насадками типа НРТ, РВ;

наличие и состояние обвалования, вероятность угрозы смежным сооружениям в случае разрушения аварийной емкости и полного выхода продукта, пути возможного растекания.

Первоочередной задачей РТП и подразделений ГПС является локализация горения СУГ и создание безопасных условий для выгорания продукта. Для этого необходимо:

принять неотложные меры по прекращению подачи продукта в аварийный участок, перекрытию подводящих к нему трубопроводов, а также по сливу или перекачке продукта из аварийной емкости в резервные. Решение о необходимости последнего мероприятия РТП принимает только после консультации с техническим персоналом объекта;

ограничить площадь пролива, создавая заградительные валы из песка, земли, гравия. При этом одновременно обеспечивается подача стволов для охлаждения оборудования, не защищенного стационарными системами;

обеспечить бесперебойную подачу огнетушащих веществ в зону горения для снижения теплового излучения, а также работу стационарных систем тепловой защиты соседних резервуаров и сооружений, уделяя особое внимание защите запорной арматуры и фланцевых соединений;

перекрыть на месте аварии проезд всех видов транспорта, прекратить все работы с применением открытого огня для предотвращения взрыва газовоздушных смесей;

обесточить электрооборудование или перевести его в аварийный режим;

организовать постоянное наблюдение за обстановкой в местах возможной разгерметизации технологического оборудования с выбросом СУГ, а также на путях возможного перемещения газовоздушного облака.

После обеспечения мер безопасности, исключающих образование зон взрывоопасных концентраций паров продукта с воздухом и повторное воспламенение, при создании критической обстановки, способной привести к катастрофе или стихийному развитию пожара, а также после выяснения вида и количества имеющихся на объекте огнетушащих средств (возможность их доставки с других объектов) РТП, консультируясь со службами и специалистами объекта, принимает решение о целесообразности и возможности полной ликвидации горения.

Для тушения пожаров СУГ могут быть использованы следующие огнетушащие вещества: порошки, газообразный и жидкий азот, газообразная и жидкая двуокись углерода, инертные газы (Не, Аr, Кr), хладоны, распыленная вода, водяной пар, воздушно-механическая пена средней кратности на основе специальных синтетических пленкообразующих пенообразователей. Также не исключено применение комбинированных составов из этих веществ.

Перечень эффективных огнетушащих веществ для ликвидации различных видов горения СУГ представлен в табл. 3.1.

Выбор способа тушения определяется, в первую очередь, характером и условиями процесса горения. При этом следует учитывать, что:

вода, подаваемая в очаг горения сплошной струей или в распыленном состоянии, обеспечивает преимущественно охлаждающий эффект и механическое «сбивание» пламени;

пены различной кратности обладают в основном изолирующим действием;

инертные газы и водяной пар оказывают разбавляющее действие;

хладоны имеют свойства химических ингибиторов горения;

порошковые составы обладают универсальными огнетушащими свойствами (изолирующими, ингибирующими, разбавителя горючей среды).

Тушение пожаров открытых проливов СУГ осуществляется порошковыми составами.

Для тушения горящего пролива под слоем щебня следует применять распыленную воду или воздушно-механическую пену низкой или средней кратности. Распыленные струи применяются для тепловой защиты аварийного резервуара и соседних аппаратов, а компактные струи воды - для охлаждения оборудования вне зоны разлива. Рациональные схемы подачи воды от пожарных автомобилей приведены в табл. 3.2. Давление, создаваемое в системе насосами, определяется в соответствии с этими схемами. Воздушно-механическая пена средней кратности применяется в помещениях компрессорных станций и насосных отделений, пена низкой кратности - для защиты открытых технологических установок.

В целях снижения теплового воздействия факела пламени рекомендуется подавать в него распыленные струи воды, получаемые с помощью распылителей турбинного типа, технические характеристики которых представлены в табл. 3.3.

Для экранирования теплового излучения могут быть использованы водяные завесы, создаваемые с помощью щелевых распылителей.

Распылители турбинного типа создают завесы высотой 10 - 15 м, глубиной 1,2 - 2,0 м, площадью 50 - 200 м², в зависимости от угла наклона лопаток, при расходе воды 5 - 20 л · с^-1. При использовании щелевых распылителей РВ-12 расход воды должен составлять 12 л · с^-1 для получения завес высотой 8 м, толщиной 1,2 м и площадью 100 м².

Водяные завесы устанавливаются перед защищаемым объектом на расстоянии не ближе 1,5 м от фронта пламени, с эффективным углом подачи струи 50° к горизонту, при рабочем давлении 0,6 МПа.

Сжиженный газ может истекать в паровой, жидкой и парожидкостной фазах, каждая из которых имеет свою температуру горения. Поэтому характер истечения газа можно определить по цвету и виду пламени:

в паровой фазе газ сгорает светло-желтым пламенем, с большой скоростью истечения с характерным свистящим шумом;

в жидкой фазе пламя ярко-оранжевое с выделением сажи;

в парожидкостной фазе горение происходит с периодически меняющейся высотой пламени.

Размеры и форма факела определяются характером повреждения: из отверстий круговой формы - компактные струи, из щелевых отверстий - распыленные струи. Длина пламени в зависимости от расхода продукта на аварийном участке может быть рассчитана по методике, приведенной в приложении. Для оперативной оценки расхода СУГ по длине пламени РТП может использовать данные, приведенные в таблице 3.4 [6].

Высота пламени при горении разлившегося сжиженного газа в 2 - 2,5 раза больше среднего диаметра площади горения. При горении продукта под слоем щебня высота пламени не зависит от площади горения и не превышает 0,5 - 0,7 м.

Зная расход истекающего негорящего газа, РТП может также ориентировочно оценить размеры зоны загазованности по данным, представленным в табл. 3.5 [7].

Таблица 3.1

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

 

При пожарах, связанных с горением СУГ, особенно при их хранении под давлением, практически всегда существует опасность разрыва емкостей, коммуникаций и вспомогательного технологического оборудования, сопровождающегося выбросом больших объемов горящего газа, взрывами («хлопками» и «вспышками»).

Это происходит из-за быстрого нарастания давления внутри указанных емкостей и коммуникаций в результате их нагрева (предохранительная арматура не всегда позволяет «стравить» его в атмосферу и на факел), а также потери прочности (по этой же причине) металлических поверхностей, ограничивающих парожидкостное пространство. Нередко в результате воздействия пламени и водяного орошения теряют прочность опорные конструкции, на которых монтируются резервуары и коммуникации, что также может привести к деформации и разгерметизации последних, с вытекающими отсюда последствиями.

Все это требует уделять особое внимание обеспечению безопасности людей, участвующих в ликвидации пожара и аварии.

РТП, штаб пожаротушения и лицо, назначенное ответственным за технику безопасности, должны совместно с техническим персоналом объекта принять все возможные меры к сбросу («стравливанию») давления в емкостях и технологическом оборудовании, оказавшихся в зоне теплового воздействия, обеспечению безопасного освобождения их от продукта, выполнению других мер, предусмотренных планом ликвидации аварии и оперативным планам пожаротушения.

При угрозе взрыва емкостей люди своевременно выводятся на безопасное расстояние (не менее 100 м). На таких пожарах целесообразнее использовать лафетные стволы, стационарные системы орошения.

Важное значение должно придаваться защите личного состава подразделений ГПС:

от теплового излучения пламени;

от отравления токсичными газами и продуктами горения органов дыхания и кожного покрова при внезапном выбросе газа;

от шума при горении выходящего под давлением газа.

Тепловой поток зависит от температуры пламени, вида струи фонтана, состава горящего вещества, расстояния до факела пламени, расположения пламени над уровнем земли, направления и скорости ветра. Он может быть рассчитан по методикам, приведенным в приложении. Для оперативной оценки допускается использование данных табл. 4.1 - 4.2.

 

Таблица 4.1

Плотность теплового потока, кВт · м^-2, при струйном истечении СУГ

 

Расход СУГ, кг · с^-1	Расстояние от факела пламени, м
	5	10	15	20	25	30	40	50	60	70	80
1	8,4	4,2	-
2	12,6	6,3	5,6	2,8	-
3	14,0	7,8	7,0	4,2	-
5	-	9,2	8,4	7,0	4,2	-
7	-	11,1	10,5	8,4	7,8	4,5	1,7	-
10	-	-	12,6	10,1	9,2	7,0	5,5	2,4	-
15	-	-	-	13,1	11,9	9,8	7,0	5,9	4,2	-
20	-	-	-	-	-	11,9	8,8	7,3	6,3	5,7	4,2

Таблица 4. 2

Плотность теплового потока, кВт · м^-2, при горении пролива СУГ

 

Площадь горения, м^2	Расстояние от фронта пламени, м
	2	5	10	15	20
1	3,8	-
2	7,0	4,2	-
3	11,1	7,0	4,2	-
5	14,0	8,1	4,9	2,1	-
7	16,5	9,2	5,5	2,3	-
10	18,0	10,5	6,3	3,1	-
15	20,5	12,6	8,1	3,9	-
20	30,0	24,0	11,1	5,6	2,4
100	75,0	40,0	11,0	6,0	2,8
150	82,0	45,0	14,0	8,0	4,2

Независимо от площади горения СУГ под слоем щебня, на расстоянии 5 м от края разлива интенсивность теплового потока не превышает 4,2 кВт · м^-2.

Целесообразно постоянно замерять плотность теплового потока, учитывая характер его воздействия на личный состав (табл. 4.3).

Плотность теплового потока уменьшается в 2 раза при подаче распыленных водяных струй в факел пламени и в 3 раза с помощью водяных завес, устанавливаемых со стороны защищаемого объекта на расстоянии 1,5 м от фронта пламени.

Комплексная защита может быть обеспечена только с использованием набора различных видов спецодежды, а также средств защиты рук, ног, головы, органов дыхания, используемых в комплекте со спецодеждой. Наиболее приемлемыми защитными средствами из разработанных в настоящее время являются:

боевая одежда для начальствующего и рядового состава пожарной охраны (ТУ17-08-249-86);

боевая одежда пожарных для северных регионов (ТУ 17-08-328-91);

комплект теплоотражательный (ТОК) для пожарных (ТУ 17-08-289-89);

комплект теплозащитной (ТК-800) одежды для пожарных (ТУ 17-08-232-85);

перчатки трехпалые специальные для пожарных (ТУ 17-08-283-89);

сапоги резиновые формовые термостойкие (ТУ 38-106426-85).

Таблица 4.3

РАСЧЕТ СИЛ И СРЕДСТВ

 

Расчет сил и средств сводится к определению расходов средств тушения на тепловую защиту аппаратов, строительных конструкций и тушение пожара, количества оперативных подразделений для подачи средств тушения, количества основной и специальной техники.

Требуемые расходы воды и пены на тепловую защиту технологического оборудования, строительных конструкций определяются по формуле

,                                                     (5.1)

где  -требуемый расход огнетушащего вещества на тепловую защиту оборудования, л·с^-1;  - интенсивность подачи огнетушащего вещества на тепловую защиту каждого аппарата (объекта), л · с^-1 · м^-2, принимается в соответствии с табл. 5.1;  - площадь защищаемой поверхности аппарата (объекта), м².

Таблица 5.1

 

Интенсивность подачи огнетушащего вещества на тепловую защиту аппарата (объекта) с помощью передвижных средств

 

Огнетушащие вещества	Интенсивность подачи воды и пены, л · с^-1 · м^-2
Компактные водяные струи из ручных и лафетных стволов	0,5
Распыленные водяные струи из ручных стволов типа РСП-70, РСП-50	0,3
Распыленные водяные струи из распылителей турбинного типа и воздушно-механическая пена (по раствору)	0,2

 

Примечание. Интенсивность подачи огнетушащих веществ для тепловой защиты соседнего оборудования уменьшается в 2 раза.

 

Расход раствора пенообразователя для тушения продукта, разлившегося на территории объекта и находящегося в аппаратах, определяется по формуле

Q_ПТ = I _Т · S _Т,                                                       (5.2)

где Q_ПТ - требуемый расход раствора пенообразователя, л · с^-1; I_Т - требуемая интенсивность подачи пены (по раствору), л · с^-1 · м^-2, принимается по табл. 5.2; S_Т - расчетная площадь тушения, м². Принимается за вычетом участков, защищаемых стационарными системами пенного тушения.

Расход порошка на тушение горящей струи СУГ определяется по формуле

Q_П = I _П · W,                                                        (5.3)

где Q_П - требуемый расход порошка, кг · с^-1; I_П - интенсивность подачи порошка, кг · кг^-1 (продукта), принимается по табл. 5.2; W - расход продукта, кг · с^-1.

Расход порошка на тушение горения СУГ на свободной поверхности определяется по формуле (5.2), в которой в качестве величины I_Т следует брать интенсивность подачи порошка из табл. 5.2.

Общий расход воды на тепловую защиту оборудования, строительных конструкций и на тушение пожара определяется по формуле

,                                                  (5.4)

Общий расход раствора пенообразователя на тепловую защиту и тушение вычисляется по формуле

,                                                  (5.5)

Исходя из общего расхода веществ пожаротушения, определяется количество оперативных отделений для подачи воды или пены с помощью соотношения

,                                                   (5.6)

где  - общий расход воды или пены на тушение и защиту объекта, л · с^-1;  - расход воды или пены, который может подать одно оперативное отделение, л · с^-1.

Определяем запас пенообразующих веществ:

,                          (5.7)

где W_ПО - количество пенообразователя на защиту и тушение объекта, л; К - коэффициент запаса, принимается равным З; С - концентрация раствора пенообразователя, %; Q _ЗП, Q _ТП - расход пены (по раствору) на защиту и тушение объекта, л · с^-1; ,   - расчетное время тушения и защиты оборудования, с, принимается в зависимости от конкретной обстановки на пожаре.

Количество автомобилей порошкового тушения определяется следующим образом:

для тушения струи газа

,                                                        (5.8)

где G_Г - расход газа при струйном истечении, кг · с^-1, принимается по табл. 3.4; G_АП - предельный расход газа, потушенный одним АП, кг · с^-1, принимается по табл. 5.3; для тушения пролива сжиженного газа

,                                                       (5.9)

где S_Г - - площадь пожара, м²; S_АП - предельная площадь горения пролива СУГ, потушенная одним АП, м², принимается по табл. 5.3.

Таблица 5.2

 

Литература

 

1. Справочник по сжиженным углеводородным газам.-Л.: Недра, 1986.- 543 с.

2. СНиП 2.04.08-87 Газоснабжение.

3. ВУПП-88 Ведомственные указания по противопожарному проектированию предприятий, зданий и сооружений нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.

4. СНиП 2.09.03-85 Сооружения промышленных предприятий.

5. ГОСТ 12.1.011-87 ССБТ Смеси взрывоопасные. Классификация и методы испытаний.

6. Указания по тушению пожаров на открытых технологических установках по переработке горючих жидкостей и газов. - М.: ГУПО МВД СССР, 1981.

7. Временные рекомендации по тушению пожаров на объектах переработки и хранения сжиженных углеводородных газов с помощью передвижной пожарной техники. -М.: ВНИИПО, 1975.

8. Математическая модель испарения сжиженных углеводородных газов со свободной поверхности / Шебеко Ю.Н., Шевчук А.П., Смолин И.М. и др. // Химическая промышленность. - 1992. - N 7. - С. 404-408.

9. Шебеко Ю.Н., Шевчук А.П., Смолин И.М. Расчет влияния обвалования на растекание горящей жидкости при разрушении резервуара // Химическая промышленность. - 1994. - N 4.

10. НПБ 107-97 Определение категорий наружных установок по пожарной опасности.