Тушение пожаров нефти и нефтепродуктов в резервуарах

Расчет сил и средств для тушения нефтепродуктов в резервуарах производят аналитическим методом, по табл. 6.9 - 6.11 и по таблицам, разработанным в гарнизоне, а также с помощью экспонометров.

Пожары нефтепродуктов в резервуарах отличаются характерными особенностями. Руководитель тушения пожара должен знать их, уметь предвидеть возможные осложнения и последствия от опасных факторов пожара (ОФП).

Для выполнения расчетов прежде всего необходимо располагать.энными о размерах пожара и геометрических параметрах резервуаров и иметь характеристики нефтепродуктов (см. табл. 6.12- 6.14).

При пожарах в подземных заглубленных железобетонных резервуарах, а также в наземных со стационарными крышами и с понтонами за расчетную площадь тушения принимают площадь резервуара независимо от наличия или отсутствия автоматической системы тушения пожара (АСТП).

При тушении пожаров в резервуарах с плавающей крышей в начальной стадии за расчетную площадь принимают площадь кольца, ограниченную стенкой резервуара и барьером для удержания пены, а при развившемся пожаре - всю площадь горящей емкости. В расчетах АСТП за площадь тушения принимают площадь кольца.

ТАБЛИЦА 6.8. ФОРМУЛЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ НА ОТКРЫТЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСТАНОВКАХ

№ п/п	Показатель	Формула	Значение величин, входящих в формулу
обозначение	наименование, единица измерения
	Требуемый расход:
1.1. Воды на тушение пожара компактными струями из стволов	Q^т_в = Q _г I_s	Q^т_в	Требуемый расход воды на тушение пожара, л/с
1.2. Воды на тушение пожара газоводяными струя ми АГВТ	Q^т_в = N _АГВТ Q^в_АГВТ	Q _г	Расход нефтепродукта, жидкости или газа в струйном факеле, кг/с (см. табл. 6.7)
I_s	Интенсивность подачи воды на тушение струйного факела, л/кг (см. табл. 2.9)
N _АГВТ	Количество автомобилей газоводяного тушения соответствующего типа, шт.

Q^в_АГВТ	Расход воды при работе установки: для АГВТ-100 - 60 л/с для АГВТ-150 - 90 л/с
1.3. Водного раствора пенообразователя на тушение пожара	Q^т_р = S_т I_р	Q^т_р	Требуемый расход раствора ПО, л/с
I_р	Интенсивность подачи раствора ПО, л/(м²´c) (см. табл. 2.5)
S_т	Расчетная площадь тушения пожара, м²(принимается из условий обстановки, а при составлении оперативного плана пожаротушения - равной площади пожара, рассчитанной по формуле табл. 1.14)
1.4. Воды на орошение струйного факела пламени	Q^ор_в = Q _г I _ор	Q^ор_в, Q^охл_в, Q^з_р	Соответственно требуемый расход воды на орошение факела, охлаждение оборудования и водного раствора пенообразователя для защиты оборудования, л/с
1.5. Воды на охлаждение технологического оборудования	Q^охл_в = S_з I_охл	I _ор	Интенсивность подачи воды на орошение струйного факела пламени, л/кг (см. табл. 2.9)
			I_охл	Интенсивность подачи воды на охлаждение аппаратов, л/(м²´c)
1.6. Водного раствора пенообразователя на тепловую защиту оборудования пеной	Q^з_р = S_з I_з	I_з	Интенсивность подачи водного раствора пенообразователя для защиты аппаратов пеной низкой кратности, л/(м²´c) - принимается равной 0,1 л/(м²´c)
S_з	Защищаемая площадь оборудования, м²
	Расчетная площадь пожара на установке		S_п	Расчетная площадь пожара, м²
Q^з_р	Расход нефтепродукта при струйном истечении из аварийного аппарата, м/мин, (см. табл. 6.7)
t_ИСТ	Время истечения нефтепродукта, мин
t_выг	Скорость выгорания нефтепродукта, м/мин (см. табл. 1.6)
t_СВ	Продолжительность горения до введения средств тушения, мин
h_сл	Толщина слоя разлитого нефтепродукта, м
	Число турбинных и щелевых распылителей для создания защитных водяных завес	N_расп=Q^охл_в/ Q_расп N_расп=L/a N_расп =S_з/S_зав	N_расп	Число распылителей, шт.
Q^охл_в	Расход воды на охлаждение оборудования, л/с
Q_расп	Расход воды из распылителя, л/с (см. табл. 6.4)
L	Длина защищаемого участка, м
a	Ширина завесы, м (см. табл. 6.4)
S_з	Площадь защищаемого участка, м²
S_зав	Площадь завесы, м² (см. табл. 6.4)
	Количество пенообразователя на период тушения пожара и защиты оборудования	V_по=(N^т_прQ^т_пр 60t^т_{р +} ₊ N^з_прQ^з_пр 60t^з_р)K_з	V_п	Требуемое количество пенообразователя, л
N^т_пр, N^з_пр	Соответственно число приборов подачи пены (СВП, ГПС) для тушения пожара и защиты аппаратов, шт.
Q^т_пр,Q^з_пр	Соответственно расход пенообразователя из прибора, поданного на тушение пожара и защиту аппаратов, л/с (см. табл. 3.30)
t^т_р	Расчетное время тушения пожара, равное 30 мин (см, п. 2.4)
t^з_р	Расчетное время тепловой защиты оборудования, мин (принимается по конкретной обстановке)

K_з	Коэффициент запаса ПО, равный 3

	Количество автомобилей:
5.1. Газоводяного тушения (АГВТ)	N_АГВТ=Q_Г/Q_АГВТ	N_АГВТ	Количество автомобилей газоводяного тушения, шт.
Q_Г	Расход нефтепродукта при струйном истечении, кг/с (см. табл. 6.7)
Q_АГВТ	Предельный расход нефтепродукта, который тушится одним АГВТ, кг/с (см. табл. 6.5)
5.2. Порошковых для тушения струйного факела	N_АП=Q_Г/Q_АП	N_АП	Количество автомобилей порошковых, шт.
Q_АП	Предельный расход нефтепродукта, который тушится одним автомобилем порошковым, кг/с (см. табл. 6.6)
N_АП=S_т/S^т_АП	S_т	Расчетная площадь тушения пожара, м²
S^т_АП	Предельная площадь разлива нефтепродукта, которая может быть потушена одним автомобилем порошковым, м² (см. табл. 6.6)
	Требуемое количество основных, специальных и вспомогательных автомобилей	N_м =К_А N^р_м	N_м	Требуемое количество автомобилей, шт.
N^р_м	Расчетное количество основных, специальных и вспомогательных автомобилей, шт.
К_А	Коэффициент резерва: для летнего периода принимается равным 1,3, для зимнего - 1,5 расчетного количества

ТАБЛИЦА 6.9. ВРЕМЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО РАЗБАВЛЕНИЯ ЭТИЛОВОГО СПИРТА ВОДОЙ ДО КОНЦЕНТРАЦИИ 70 % ДЛЯ РАЗЛИЧНОЙ ВЫСОТЫ УРОВНЯ ПРОДУКТА И ПРИ ЛЮБОМ ДИАМЕТРЕ РЕЗЕРВУАРА

Высота уровня спирта до начала разбавления, м	Время разбавления спирта водой, мин, при интенсивности подачи воды, л/(с´м²)	Высота уровня спирта после разбавления водой, м

0,3	0,4	0,5	1,0
1,0				1,35
2,0				2,85
3,0				4,30
4,0				5,75
5,0				7,15
6,0	-			8,60
7,0	-	-		10,00
8,0	-	-		11,40

Для резервуаров вместимостью до 400 м³, расположенных на одной площадке в группе общей емкостью до 4000 м³, за расчетную принимают площадь в пределах обвалования этой группы, но не более 300 м². Площадь кольца в резервуарах с плавающей крышей определяют по формулам

S_к= p (R²-r²);

S_к= ph_к (2R-r_к);;

где S_к - радиус круга резервуара, м; h_к - ширина кольца, ограниченного стенкой резервуара и барьером для удержания пены, м; r_к - радиус малого круга, и (r = R - h_к).

Резервуары охлаждают, как правило, ручными стволами А. Можно использовать также лафетные стволы с насадкой 25 мм, особенно при горении жидкости в обваловании, угрозе вскипания или вы6роса и для защиты арматуры на покрытиях подземных резервуаров. Охлаждению подлежат горящие резервуары по всей окружности и соседние по полупериметру емкости, обращенному в сторону очага горения. Соседними считаются резервуары, которые расположены от горящего в пределах двух нормативных разрывов. Нормативными являются разрывы, равные 1,5 диаметра большего резервуара со стационарными крышами из числа находящихся в группе, и одному диаметру - при наличии резервуаров с плавающими крышами и понтонами. Практически при пожарах в группе до четырех резервуаров охлаждению подлежат, кроме горящего, все соседние с ним емкости, а в группе из шести резервуаров, если гореть будет средний, охлаждать необходимо пять соседних, отстоящих в пределах нормативных расстояний.

Требуемое число стволов для охлаждения резервуаров определяют по формулам:

для горящего резервуара

N^гр_ст.А= P_РI^ср_охл/ Q_ст.А (6.1)

I^гр_охл- интенсивность подачи воды на охлаждение горящего резервуара, л/(с´м²) (см. табл. 2.10); Рр -периметр резервуара (длина окружности), м.

Для соседнего резервуара

N^ср_ст.А= 0,5 P_РI^ср_охл/ Q_ст.А (6.2)

гдеI^ср_охл- интенсивность подачи воды на охлаждение соседнего резервуарa, л/(с´м²) (см. табл. 2.10).

В практически ориентировочных расчетах число водяных стволов для охлаждения резервуаров рассчитывают по формулам:

Для горящего резервуара

N^гр_ст.А= D /4; (6.3)

Для соседнего резервуара

N^ср_ст.А=D /20, (6.4)

где D - диаметр резервуара, м.

В итоге расчетное число стволов необходимо скорректировать с условиями осуществления боевых действий и принять для охлаждения горящего резервуара не менее трех стволов А (если по расчету меньше), а для соседнего - не менее двух. Это объясняется тем, что одним стволом практически невозможно обеспечить равномерное и непрерывное охлаждение полупериметра резервуара в течение длительного периода.

Число стволов на охлаждение дыхательной и другой арматуры подземных железобетонных резервуаров определяют по нормативным расходам воды, указанным в табл. 2.10, или по тактическим условиям обстановки на пожаре. Следует иметь в виду, что охлаждению подлежит арматура только на соседних резервуарах и расход воды принимается общий на суммарную емкость горящего резервуара и соседних с ним.

При расчетах необходимо предусматривать также четыре - шесть стволов А в резерве по условиям техники безопасности N^ТБ_ст.Адля защиты личного состава, работающего в обваловании, рукавных линий и технического вооружения, оказавшихся в зоне разлива вскипевшего нефтепродукта. На пожарах в подземных резервуарах эти стволы можно использовать для зашиты личного состава в период подачи пеногенераторов или пеносливов на исходные позиции тушения.

Исходя из сказанного, общее число стволов на охлаждение определяют по формуле

N_{ст.А =}N^гр_{ст.А +}N^ср_ст.А+ N^ТБ_ст.А(6.5)

Основным средством тушения пожаров нефти и нефтепродуктов В резервуарах является воздушно-механическая пена средней кратности (кратность 80-150) на основе пенообразователя ПО-1 и других (см. гл. 2), кроме этилового спирта, который тушится пеной средней кратности на основе пенообразователя ПО-1С с предварительным разбавлением жидкости в резервуаре водой до концентрация 70 %. Расчетную концентрацию ПО-1С в водном растворе принимают не менее 10%, а интенсивность его подачи - 0,35 л/(с´м²),

Горение спирта можно ликвидировать огнетушащими порошковыми составами (ОПС) с интенсивностью их подачи 0,3 кг/(с´м²), а также водой путем разбавления жидкости в емкости до концентрации 28 % и ниже. Подобное тушение применимо при опорожнении горящего резервуара не менее чем на ²/₃ его высоты.

Вода для разбавления спирта в резервуаре подается навесными струями из ручных или лафетных стволов, через генераторы пены средней кратности, установленные на пеноподъемниках в ходе подготовки к пенной атаке, а также с помощью сифонов, изготовленных из труб на месте пожара. Сифон приводится в действие путем заполнения его водой от насоса пожарной машины с последующим вводом спирта в подготовленные емкости. Время предварительного разбавления спирта водой до концентрации 70 % приведено в табл. 6.9.

Подача пены средней кратности на тушение пожара в наземном резервуаре осуществляется с помощью переносных пеноподъемников, оборудованных гребенкой на два ГПС-600 и механизированных пеноподъемников с гребенками для подсоединения требуемого количества ГПС-600 или ГПС-200 (см. гл. 3). Необходимое число переносных пеноподъемников, оборудованных гребенками на два ГПС-600, определяют по формуле

N_{п.п =}N_ГПС-600/ 2 (6.6)

Схема подачи генераторов и водяных стволов зависит от характеристики пожарного насоса, пеносмесИтеля или другого дозирующего устройства. На современных пожарных автомобилях устанавливают пеносмесители, которые обеспечивают работу четырех - пяти ГПС-600. Оптимальным вариантом подачи воды на охлаждение резервуаров является схема на четыре ствола А, подключенных к линиям через двухходовые или другие разветвления. Тогда пожарных машин для тушения пожара в наземных и подземных резервуарах без резерва потребуетс

На тушение пожара

N^т_м= N_ГПС/ N ^сх_ГПС, (6.7)

Для работы стволов

N^з_м= N^общ_ст.А/ N ^сх_ст.А, (6.7)

где N^т_м, N^з_м - соответственно количество пожарных машин, необходимых для обеспечения работы генераторов и водяных стволов А, шт.; N_ГПС- чиcлoтребуемых генераторов соответствующего типа, шт.; N ^сх_ГПС - число генераторов в схеме, работу которых обеспечивает одна пожарная машина, шт.; N^общ_ст.А- общее число стволов А, требуемых для защитных действий, шт.; N^сх_ст.А - число стволов в схеме, работу которых обеспечивает насос пожарной машины, шт.

С учетом изложенных особенностей расчет сил и средств для тушения пожаров нефтепродуктов в резервуарах выполняют по методике, рекомендуемой в гл. 5.

ТАБЛИЦА 6.10. РАСЧЕТ СРЕДСТВ ТУШЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ ПЕНОЙ СРЕДНЕЙ КРАТНОСТИ В, ЗАГЛУБЛЕННЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ РЕЗЕРВУАРАХ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ И ПРЯМОУГОЛЬНОЙ ФОРМ

Вид нефтепродукта	Интенсивность подачи раствора, л/(с´м²)	Параметры	Требуемое число
Объем, м³	Площадь, м²	Генераторов, шт.	Пенообразователя, т, при подаче	Воды на пенообразование, л/с	Воды для охлаждения арматуры, л/с	Лафетных стволов для охлаждения дыхательной арматуры, л/с
ГПС -600	ГПС - 2000	ГПС -600	ГПС - 2000	ГПС -600	ГПС - 2000
Бензин, лигроин, бензол, толуол и другие с температурой вспышки паров ниже 28 "С, кроме нефти	0,08	До 250	До 72		-	0,65	-	-
			-	1,3	-		-
			-	1,3	-		-
				2,0	2,2
				2,9	2,2
				3,9	4,3
				3,9	4,3
				6,5	6,5
				6,5	6,5
				12,4	13,0			2-3
				6,5	6,5			2-3
				11,7	10,8			2-3
				12,4	13,0			2-3
				20,1	21,6			2-3
				20,1	19,5			2-3
				37,6	38,9			2-3
				30,5	30,3			4-5
				57,0	56,2			4-5
				41,5	41,1			4-5
				74,5	74,5			4-5

Нефть, керосин, дизтопливо и другие нефтепродукты с температурой вспышки паров более 28 °С	0,05	До 500	До 113		-	0,65	-	-
			-	1,3	-		-
			-	1,3	-		-
		2-3		1,3-2,0	2,2	12-18
				2,6	2,2
				2,6	2,2			2-3
				3,9	4,3			2-3
				3,9	4,3
				7,8	8,7			2-3
				3,9	4,3
			3-4	7,2	6,5-8,7		60-80	2-3
				7,8	8,7			2-3
				12,4	13,0			2-3
				12,4	13,0			2-3
				24,0	23,8			2-3
				18,8	19,5			4-5
				35,7	36,7			4-5
				26,0	25,9			4-5
				46,7	47,5			4-5

Примечания: 1. Параметры приняты для типовых резервуаров, которые нашли наибольшее применение на практике. 2. При пожарах в подземных железобетонных резервуарах струями воды охлаждают только дыхательную и другую арматуру, установленную на крышах соседних емкостей. 3. Для охлаждения арматуры преимущественно используют лафетные стволы с диаметром насадка 25 мм, напор у стволов принимают по тактическим условиям работы, но не менее 40 м.

ТАБЛИЦА 6.11. РАСЧЕТ СРЕДСТВ ТУШЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ В РВС ПЕНОЯ СРЕДНЕЙ КРАТНОСТИ

Вид нефтепродукта	Интенсивность подачи раствора, л/(с´м²)	Площадь горения, м²	Требуемое число
генераторов, шт.	пенообразователя с трехкратным запасом, т, при тушении	стволов с диаметром насадка 19 мм на охлаждение	Воды, л/с
на тушение, при подаче	На охлаждение горящего и соседнего РВС
ГПС -600	ГПС -2000	ГПС -600	ГПС -2000	горящего РВС.	соседнего РВС	ГПС -600	ГПС -2000
Бензин, лигроин, бензол, толуол и другие виды горючего с температурой вспышки ниже 28⁰С, кроме нефти	0,08	До 77		-	0,65	-			-
86-120		-	1,3	-				-
168-183		-	1,95	-	.4			-
			2,6	2,2
			3,9	4,3
			8,4	8,6
			14.3	15,1
			25,3	25,9

Нефть, керосин, дизельное топливо и другие нефтепродукты с температурой паров более 28 °С	0,05	До 120		-	0,65	-			-
168-252		-	1,3	-	3-5		-	37-52
			2,6	2,2
			5,2	6,5
			9,1	8,6
			15,6	17,3

ТАБЛИЦА 6.12. РАЗМЕРЫ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ РЕЗЕРВУАРОВ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ

Объем резервуара, м²	Габаритные размеры, и
Длина	Ширина	Высота	Площадь, м²
			3,6
			3,6
			3,6 3,6 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8

ТАБЛИЦА 8.13. РАЗМЕРЫ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ РЕЗЕРВУАРОВ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ

Объем резервуара, м⁸	Диаметр, н	Высота, ы	Площадь, и⁸
		1,8 3,6 3,6 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 7,8 7,8 9,0 9,0 9,0

Примечания: 1. Различают следующие виды резервуаров: заглубленные (подземные), когда покрытие резервуара находится ниже уровня поверхности земли на 30—60 см; полузаглубленные, когда покрытие резервуара находится над уровнем земли не более чем на половину высоты корпуса; наземные, когда весь резервуар расположен выше уровня поверхности земли. 2. Цилиндрические железобетонные резервуары подразделяются на две группе предварительно напряженным корпусом, но без предварительного напряженного днища и сборного покрытия (для хранения темных нефтепродуктов); с предварительно напряженным корпусом, монолитным днищем м покрытием (для хранения нефти и светлых нефтепродуктов).

ТАБЛИЦА 6.14. РАЗМБРЫ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТАЛЬНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ

Объем резервуара, м³	Диаметр, м	Высота, м	Площадь, м²
	4,01	4,16
	4,68	4,16
	4,74	6,91
	6,68	4.14
	6,63	6,92
	7,11	5,61
	7,69	7,37
	8,63	6,61
	8,53	7,39
	9,26	7,44
	9,86	8,26
	10.44	8,34
	11,38	8,87
	11,38	9,70
	12,33	8,94
	14,62	11,92
	15,22	11,26
	17,90	11,92
	22,80	11,92
	34,20	11,92
	45,60	17,92
30 000	45,60	17,88
	60,70	17,88