Способ и устройство противопожарной защиты резервуаров с нефтепродуктами

Способ и устройство противопожарной защиты резервуаров с нефтепродуктами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к способам тушения легковоспламеняющихся жидкостей, например нефти или бензина, находящихся на хранении в резервуарных парках.

Известно, что пожары в резервуарах со светлыми нефтепродуктами обычно начинаются со взрыва паровоздушной смеси в газовом пространстве резервуара и срыва крыши или с горения паровоздушной смеси в газовом пространстве резервуара без срыва крыши, но с нарушением целостности ее в отдельных наиболее слабых местах.

Сила взрыва оказывает влияние на характер последующего развития пожара. В зависимости от этого наблюдаются различные разрушения конструкций резервуара.

Светлые нефтепродукты горят (бензин, лигроин, керосин, бензол и т.п.) на свободной поверхности интенсивнее, чем темные нефтепродукты, и высота факела пламени достигает 20-40 м, а при вскипании предварительно очищенной нефти и темных продуктов ее переработки высота пламени достигает 70-80 м. Горящая нефть (при выбросе) может взметаться на высоту 80 м и распыляться по ветру на расстояние 150 м.

Пожары в резервуарах с нефтепродуктами тушат, как правило, пеной, подаваемой в очаг горения стационарными пенокамерами или передвижными пеноподъемниками (Е.Н.Иванов. Противопожарная защита открытых технологических установок. Издание 2-е переработанное и дополненное. М., Химия, 1986, с.195-196).

Однако при аномальном развитии пожара полное тушение пеной загоревшихся легковоспламеняющихся жидкостей в резервуарных парках происходит только спустя несколько часов, а иногда и суток, так как огнетушащая способность пены теряется при подаче ее в зону высоких температур, образующихся вблизи пеносливной камеры (А.Н.Баратов, Е.Н.Иванов. Пожаротушение на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Издание 2-е переработанное. М., Химия, 1979, с.262). Поэтому в рекомендациях (Тушение пожаров нефти и нефтепродуктов в резервуарах: Рекомендации. - М.: ВНИИПО, 1991) предлагается прекращать подачу пены, если горение не ликвидируется в течение 30 мин. В качестве примера можно указать на пожар на наземном стальном резервуаре РВС со стационарной крышей и понтоном на Московском нефтеперерабатывающем заводе, который не удавалось потушить в течение 24 ч при сосредоточении свыше 100 пожарных автомобилей (А.Н.Баратов. Горение - Пожар - Взрыв - Безопасность. М., ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2003, с.332).

Опыт тушения пожаров нефтепродуктов в металлических резервуарах показывает, что стационарные пеносливные камеры часто выходят из строя в результате взрыва или деформации верхнего пояса резервуара еще до начала тушения и не дают требуемого эффекта при работе (Е.Н.Иванов. Противопожарная защита открытых технологических установок. Издание 2-е переработанное и дополненное. М., Химия, 1986, с.202).

Известен способ противопожарной защиты резервуаров с нефтепродуктами, принятый за прототип (патент Российской Федерации №2090227, МПК А62С 2/00, опубл. 20.09.97, Бюл. №26), заключающийся в размещении генераторов на дне или на поддоне, или вне резервуара. Образующийся при срабатывании генератора аэрозоль барботирует через жидкость, охлаждается и затем концентрируется внутри факела над поверхностью горящей жидкости, в результате чего происходит тушение основного очага пожара.

Однако, как известно, в зоне горения нефтепродуктов развивается температура до 1100-1200°С, причем количество выделяемой энергии во время горения нефтепродуктов такое, что стенки выше уровня жидкости теряют прочность и начинают деформироваться (Е.Н.Иванов. Противопожарная защита открытых технологических установок. Издание 2-е переработанное и дополненное. М., Химия, 1986, с.196).

Все это говорит о том, что охлажденный аэрозоль, являющийся газовым средством пожаротушения, практически не окажет значительного охлаждающего эффекта на поверхность горящей жидкости и на факел горения, так как само средство обладает низкой теплоемкостью.

Кроме этого указанный способ противопожарной защиты резервуаров с нефтепродуктами не предусматривает ликвидации в случае необходимости наблюдающихся небольших очагов горения (Е.Н.Иванов. Противопожарная защита открытых технологических установок. Издание 2-е переработанное и дополненное. М., Химия, 1986, с.207).

Следует также отметить, что при зажигании с помощью электрического импульса генераторов аэрозоля, размещенных непосредственно в нефтепродукте, возможно гашение некоторых зарядов в жидкой среде в начальный момент их разгорания, а из-за высокой температуры аэрозоля часть нефтепродукта может испортиться в результате пиролиза последнего (А.Н.Баратов. Горение - Пожар - Взрыв - Безопасность. М., ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2003, с.333).

Предлагаемый способ тушения горения нефтепродуктов в резервуарах позволяет повысить эффективность пожаротушения.

Для этого в способе противопожарной защиты резервуаров с нефтепродуктами, заключающемся в размещении стационарно на дне резервуара генераторов огнетушащего средства, подаче после обнаружения загорания образующегося при срабатывании генераторов огнетушащего средства и концентрации его затем внутри факела над поверхностью горящей жидкости, на плавучей платформе, закрепленной на дне резервуара, размещают дополнительные генераторы, при этом после обнаружения загорания осуществляют всплытие платформы и подачу огнетушащего средства из дополнительных генераторов, а подачу огнетушащего средства из генераторов на дне резервуара производят после срабатывания дополнительных генераторов.

Сущность предлагаемого устройства заключается в том, что в устройстве противопожарной защиты резервуаров с нефтепродуктами, содержащем генераторы огнетушащего средства, размещенные стационарно на дне резервуара, системы обнаружения загорания и запуска генераторов, оно содержит плавучую платформу с размещенными на ней дополнительными генераторами, удерживаемую в затопленном состоянии гибкой связью, закрепленной на дне резервуара, при этом платформа выполнена из термически легко разрушаемого вещества, например, из пенопласта.

Доставка после обнаружения загорания на плавучей платформе дополнительных генераторов позволяет осуществить непосредственно внутри факела над поверхностью горящей жидкости интенсивное комбинированное гомогенно-гетерогенное ингибирование процесса горения путем доставки необходимого количества огнетушащего средства без предварительного охлаждения, что приводит, в конечном счете, к полному тушению основного очага пожара. При этом платформа, выполненная из термически легко разрушаемого вещества, например, из пенопласта, после отработки дополнительных генераторов термически разлагается, так как температура в зоне нахождения указанной платформы остается еще какое-то время достаточно высокой. Это позволяет беспрепятственно производить в дальнейшем дотушивание небольших очагов горения.

Подача огнетушащего средства из размещенных стационарно генераторов на дне резервуара после срабатывания дополнительных генераторов позволяет направить его только на дотушивание небольших очагов горения, что позволяет повысить надежность тушения. В результате чего можно значительно уменьшить количество подаваемого со дна резервуара огнетушащего средства, что существенно снизит негативное влияние пиролиза.

При этом, как было отмечено ранее, эффективность воздействия охлажденного огнетушащего средства компенсируется интенсификацией процесса торможения (ингибирования) скорости химических реакций в пламени при подаче не охлажденного огнетушащего средства из дополнительных генераторов в высокотемпературную зону горения.

Размещение в затопленном состоянии плавучей платформы на дне резервуара с помощью гибкой связи позволяет не оказывать существенного влияния на технологический процесс хранения нефтепродуктов в резервуарах.

На фиг.1 изображен общий вид устройства, реализующего заявляемый способ (в дежурном режиме), на фиг.2 - то же, при пожаре после всплытия платформы и в момент подачи огнетушащего средства из дополнительных генераторов, на фиг.3 - то же, после подачи огнетушащего средства из дополнительных генераторов в момент подачи огнетушащего средства из генераторов на дне резервуара при дотушивании небольших очагов горения.

Устройство (Фиг.1) состоит из поддона 1, размещенного на дне резервуара 2, заполненного нефтепродуктами. На поддоне 1 установлены равномерно по площади генераторы 3, в которых заключено огнетушащее средство.

Над поддоном 1 на некотором расстоянии от него размещена плавучая платформа 4, выполненная, например, из пенопласта и удерживаемая в затопленном состоянии гибкой связью 5. На платформе 4 установлены равномерно по ее площади дополнительные генераторы 6, в которых заключено огнетушащее средство. Над резервуаром 2 смонтирован пожарный извещатель 7, который соединен с блоком управления 8 системы запуска 9 генераторов 3 и 6.

Устройство работает следующим образом. При пожаре в резервуаре 2 на поверхности нефтепродуктов возникает интенсивное горение (фиг.2). После обнаружения загорания пожарным извещателем 7 сигнал от последнего поступает в блок управления 8, который через систему запуска 9 подает команды в следующей последовательности.

Сначала производится освобождение гибкой связи 5, затем происходит всплытие платформы 4. После всплытия названной платформы осуществляется запуск дополнительных генераторов 6. В результате непосредственно внутри факела 10 над поверхностью горящей жидкости осуществляется интенсивное комбинированное гомогенно-гетерогенное ингибирование процесса горения путем доставки необходимого количества огнетушащего средства без предварительного охлаждения, что приводит, в конечном счете, к полному тушению основного очага пожара.

После отработки генераторов 6 платформа 4 термически разлагается, так как температура в зоне нахождения указанной платформы остается еще какое-то время достаточно высокой. В это время возможно, как было отмечено ранее, возникновение небольших очагов горения 11. Для ликвидации этих очагов горения производится запуск на дне резервуара 2 генераторов 3 и подача из них необходимого количества огнетушащего средства (Фиг.3). При этом аэрозоль барботирует через жидкость, охлаждается и затем концентрируется внутри факела над поверхностью небольших очагов горящей жидкости. В результате происходит тушение очагов повторного возгорания.

1. Способ противопожарной защиты резервуаров с нефтепродуктами, заключающийся в размещении стационарно на дне резервуара генераторов огнетушащего средства, подаче после обнаружения загорания образующегося при срабатывании генераторов огнетушащего средства и концентрации его затем внутри факела над поверхностью горящей жидкости, отличающийся тем, что на плавучей платформе, закрепленной на дне резервуара, размещают дополнительные генераторы, при этом после обнаружения загорания осуществляют всплытие платформы и подачу огнетушащего средства из дополнительных генераторов, а подачу огнетушащего средства из генераторов на дне резервуара производят после срабатывания дополнительных генераторов.

2. Устройство противопожарной защиты резервуаров с нефтепродуктами, содержащее генераторы огнетушащего средства, размещенные стационарно на дне резервуара, системы обнаружения загорания и запуска генераторов, отличающееся тем, что устройство содержит плавучую платформу с размещенными на ней дополнительными генераторами, удерживаемую в затопленном состоянии гибкой связью, закрепленной на дне резервуара, при этом платформа выполнена из термически легко разрушаемого вещества, например, из пенопласта.