Способ подслойного пожаротушения резервуаров с нефтепродуктами, устройство подготовки и подачи пены и система противопожарной защиты резервуаров

Изобретение относится к области пенного пожаротушения, а именно к оперативному тушению пожаров в крупных резервуарах, цехах переработки нефтепродуктов, наливных эстакадах и проливах горючих жидкостей на открытых пространствах. Устройство подготовки и подачи пены включает пенобак с газогенератором, размещенный внутри емкости или рядом с ней, содержащей запас воды. Заряд однокамерного газогенератора обеспечивает изменением поверхности горения малый газоприход на первом режиме горения для вытеснения пенообразователя в емкость с водой, его смешения с образованием пены, а на втором режиме, с большим газоприходом и давлением в газогенераторе - подачу пены в резервуар по двум трубопроводам: подслойного тушения в вертикальную трубу в нижнюю часть резервуара, а также по отдельному трубопроводу в верхнюю часть резервуара. Способ пожаротушения резервуаров заключается в установке за обвалованием резервуара стационарного или мобильного устройства, обеспечивающего раздельное хранение воды и пенообразователя, подготовку и подачу пены с помощью твердотопливного газогенератора по трубопроводу подслойного тушения в резервуар с одновременной подачей пены сверху на зеркало горящего нефтепродукта. Система противопожарной защиты резервуаров на основе предложенных способа и устройства выполнена в виде двух потоков пены - в трубопровод подслойного тушения в нижнюю часть резервуара, а также в питающий трубопровод, подающий пену в верхнюю часть резервуара через струйный плоский распылитель. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

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

Известно, что пожары в резервуарах с нефтепродуктами начинаются обычно со взрыва паровоздушной смеси в резервуаре без срыва крыши, но с нарушением целостности ее в отдельных наиболее слабых местах. Сила взрыва оказывает влияние на характер развития пожара.

Кроме того, известно, что при возникновении пожара или взрыва в резервуаре могут образовываться так называемые «карманы», обусловленные деформацией его стен или крыши. В этом случае отсутствие возможности подслойного тушения пожара не позволяет осуществлять тушение горящей жидкости в этих труднодоступных «карманах» («Руководство по тушению нефти и нефтепродуктов в резервуарах и резервуарных парках», М: ГУ ГСП ВНИИ ПО, 2000 г.).

Пожары в резервуарах с нефтепродуктами тушат чаще всего способом подачи среднекратной пены в очаг горения сверху резервуара стандартными пенокамерами, которые из-за высоких температур в зоне горения нефтепродуктов - до 1200°С, часто выходят из строя и не обеспечивают тушение пожара, а при наличии взрыва - повреждаются или срываются.

Передвижные пеноподъемники также находятся в зоне высоких температур и не обеспечивают эффективного тушения.

При развитии пожара полное тушение среднекратной пеной легковоспламеняющихся жидкостей в резервуарных парках происходит несколько часов, а иногда и суток, так как огнетушащая способность пены теряется при подаче ее в зону высоких температур, образующихся вблизи пеносливной камеры (А.П. Баратов, Ε.Н. Иванов, Пожаротушение на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Издание 2-е переработанное. М., Химия, 1979, с 262).

Известен способ пожаротушения резервуаров с нефтепродуктами низкократной пеной, подаваемой под слой хранимой в резервуаре легковоспламеняющейся жидкости.

Известен способ подслойного пожаротушения в резервуаре с нефтью или нефтепродуктами, использующий эмульгирование пены нефтью при доставке пены с нижнего пояса резервуара до поверхности нефти в зону горения, путем закачки огнетушащей пены в герметичные мешки с последующим самовсплытием и разрывом их при контакте с огнем. При этом пена разливается по горящей поверхности нефти.

Недостатком этого способа является невозможность заполнения мешка количеством пены, достаточным для покрытия всего зеркала горящего нефтепродукта в резервуаре объемом более 5000 м3. При этом площадь резервуара составляет несколько сотен и даже тысяч квадратных метров.

Известен способ противопожарной защиты резервуаров для хранения жидких горючих веществ и система для его осуществления (патент РФ №2616848 от 18.04.2017 г., А62С 3/06 (2006.01).

Сущность способа заключается в том, что часть потока пены, насыщаемой газами - продуктами горения аэрозольобразующего заряда подают путем излива вдоль поверхности горения по периметру стенок резервуара, а другую часть потока подают вдоль поверхности горения от периферийной области к центру емкости. Технический эффект, реализуемый этой системой противопожарной защиты резервуаров, обусловлен тем, что позволяет создать два независимых потока раствора пенообразователя вдоль поверхности горения и осуществить закрутку каждого потока с использованием силы Кориолиса.

Данный способ и реализуемая по нему система пожаротушения не обеспечивает подслойного тушения пожара.

Известны также устройства - генераторы низкократной пены, обеспечивающие реализацию этого способа.

Например, генератор низкократной пены для подслойного пожаротушения в резервуаре (патент РФ №2242260, А62С 61/12 от 20.12.2004) обеспечивает производительность - расход водного раствора пенообразователя 30 л/с. Однако этой производительности недостаточно для тушения пожаров на крупных резервуарах где, как показывают результаты натурных огневых испытаний, необходимо обеспечивать расход более 150 л/с.

Известно устройство для тушения горючих жидкостей в резервуаре с плавающей крышей или понтоном (патент РФ №2258549, А62А 3/06, 20.08.2005) в центре которых размещено огнетушащее устройство с трубопроводом и сопловым распылителем, установленным в верхней части резервуара над поверхностью плавающей крыши или понтона.

Недостаток этого устройства заключается в невозможности осуществления подслойного пожаротушения. К тому же, для резервуаров с понтоном при обрушении стационарной крыши резервуара или при взрыве в резервуаре с понтоном это устройство пожаротушения частично или полностью выходит из строя, что снижает эффективность пожаротушения.

Известно также устройство в вертикальном резервуаре - газопорошковый или газожидкостный инжектор - пеногенератор, подающий в систему кольцевых и радиальных трубопроводов огнетушащее вещество. Трубопроводы расположены внутри резервуара горизонтально и соединены с системой вертикальных труб в верхней части которых, выступающей над поверхностью нефти, расположены сопловые распылители, обеспечивающие при пожаре подачу огнетушащего вещества (ОТВ) над горящей поверхностью жидкости (патент США №5573068, А62С 3/06, 12.11.1996).

Недостатком этого устройства также является отсутствие возможности реализации подслойного пожаротушения и снижение эффективности тушения пожара.

Устройство для получения самовспенивающейся газонаполненной пены (патент РФ №2622815 от 20.06.2017 А62С 5/02 (2006.01) на основе твердотопливного газогенератора принятое за прототип обеспечивает интенсивный барботаж раствора пенообразователя и подачу пены под давлением к распылителям, смонтированным в верхней части резервуара с горящими нефтепродуктами. Образующаяся при выходе из сопловых насадков пена низкой кратности обеспечивает покрытие всей поверхности горения и тушение пожара.

Недостатком этого устройства является необходимость применять газогенератор многокамерной конструкции, что усложняет систему управления запуском камер для обеспечения требуемой интенсивности подачи раствора пенообразователя на очаг горения и не создает повышенного давления в емкости.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение эффективности путем реализации способа подслойного пожаротушения резервуаров с нефтепродуктами на основе разработанного устройства подготовки и одновременной подачи пены в виде двух потоков - в трубопровод подслойного тушения в нижнюю часть резервуара, а также в питающий трубопровод, подающий пену в верхнюю часть резервуара на зеркало горящей жидкости через распылитель.

Устройство, реализующее заявляемый способ подслойного пожаротушения, представлено на Фиг. 1

Устройство состоит из емкости 1, закрепленной на подставке 2 и заполненной водой 3. Внутри емкости установлен пенобак 4, заправленный пенообразователем 5. В нижней части пенобака закреплен распылитель пенообразователя 6.

В верхней части пенобака смонтирован газогенератор 7 с устройством запуска 8 и с зарядом, имеющим изменяемую поверхность горения - малую в начальный период горения для обеспечения малого газообразования, требуемого для вытеснения пенообразователя в емкость с водой и перемешивания с получением рабочего раствора пены, а затем большую поверхность горения с большим газоприходом и повышенным давлением на выходе пены из емкости в трубопровод подслойного тушения 9 и через обратный клапан 10 резервуара в вертикальную трубу подачи пены 11. Напорный поток низкократной пены 14 проходит сквозь слой горючего 13 в верхнюю часть резервуара.

Другая часть пены подается по питающему трубопроводу 15 и через трубчатый плоский распылитель 16 в виде веерной струи 17 на зеркало горящей жидкости.

Датчик возгорания 18 обнаруживает пожар и по кабелю 19 передает сигнал на устройство запуска газогенератора 8 для приведения в действие газогенератора 7.

На Фиг. 2 приведен вариант исполнения устройства подготовки и подачи пены с внешним расположением пенобака с газогенератором.

На Фиг. 3 показано на виде сверху размещение плоского распылителя 16 в верхней части резервуара 12, стрелками указаны направления растекания потока пены.

На Фиг. 4 приведена конструкция струйного распылителя 20 из двух плоских труб, соединенных с питающим трубопроводом, стрелками показаны направления движения потоков пены вдоль борта резервуара.

На Фиг. 5 приведена система подачи пены с помощью автомобиля - пеноподъемника.

Устройство подготовки и подачи пены работает следующим образом: При возникновении пожара в резервуаре срабатывает датчик возгорания 18 и по кабелю 19 передает электрический сигнал на устройство запуска газогенератора 8, которое воспламеняет заряд газогенератора 7. При сгорании заряда на первом режиме с малым газоприходом обеспечивается вытеснение из пенобака 4 пенообразователя 5 в емкость 1 с водой 3 и барботаж газами-продуктами горения заряда воды с образованием рабочего раствора пены. Одновременно с увеличением поверхности горения заряда происходит увеличение газообразования и рост давления вытеснения пены из емкости 1 в трубопровод подслойного тушения 9, далее через обратный клапан 10 резервуара - в вертикальный патрубок подачи пены 11, образующий на выходе напорный поток низкократной пены 14. Этот поток при прохождении нефтепродукта 13 обеспечивает его интенсивное перемешивание и охлаждение разогретого слоя горючего. При выходе на поверхность горящего нефтепродукта поток пены растекается от центра к периферии резервуара с образованием вязкой пленки, которая сокращает площадь горящего нефтепродукта и прекращает его пламенное горение. Подача пены одновременно осуществляется в питающий трубопровод 15 и через трубчатый плоский распылитель 16 на зеркало нефтепродукта, образуя веерную струю 17 и закрутку потока пены вдоль борта резервуара. Совместное действие двух потоков пены обеспечивает интенсивное пожаротушение. Обратный клапан 10 после тушения пожара предотвращает переток нефтепродукта 13 в опорожненную емкость 1 устройства подготовки и подачи пены. Подставка 2 обеспечивает установку устройства на грунте или мобильном шасси.

Аналогичный способ пожаротушения реализуется по предлагаемой заявке с использованием автомобиля-пеноподъемника 21 по Фиг. 5. При этом питающий трубопровод 15 по Фиг. 5 пристыковывается к приемному патрубку автомобиля и через стрелу и трубчатый плоский распылитель 16 обеспечивается подача пены на зеркало горящего нефтепродукта резервуара 12.

Натурные огневые испытания устройства подготовки и подачи пены, проведенные в июне 2019 года, показали его высокую эффективность при подслойной подаче пены и подаче ее сверху на зеркало горящего нефтепродукта. При тушении штатного резервуара РВС-5000 м3 площадью 350 м2 бензин АИ-95 был потушен в нескольких экспериментах за время, не превышающее 60 секунд. При этом подача рабочего раствора пенообразователя производилась по трубопроводу длиной 162 м.

1. Устройство подготовки и подачи пены для тушения пожаров в резервуарах с нефтепродуктами, включающее емкость с водой, внутри которой расположен пенобак с пенообразователем и генератором, снаряженным зарядом и воспламенителем, отличающееся тем, что заряд однокамерного газогенератора имеет двухрежимную поверхность горения: с малым газоприходом на первом режиме горения для вытеснения пенообразователя в емкость с водой, его смешения с образованием пены, а на втором режиме, с большим газоприходом и давлением в газогенераторе, для подачи пены в резервуар.

2. Способ пожаротушения резервуаров с нефтепродуктами, включающий устройство по п. 1, запускаемое, при срабатывании датчика возгорания, устройством запуска газогенератора с зарядом, обеспечивающим образование пены и ее подачу одновременно в два трубопровода - по трубопроводу подслойного тушения с обратным клапаном в вертикальную трубу в центре донной части резервуара, при этом, поднимаясь под давлением на поверхность, пена растекается по зеркалу нефтепродукта, прекращая горение в центральной части резервуара, а по питающему трубопроводу пена подается в верхнюю часть резервуара через струйный плоский распылитель вдоль стенок, прекращая горение у борта.

3. Система противопожарной защиты резервуаров с нефтепродуктами, включающая устройство подготовки и подачи пены по п. 1, трубопровод подслойного тушения в нижней части резервуара с обратным клапаном, а также питающий трубопровод, подающий пену в верхнюю часть резервуара через струйный плоский распылитель, обеспечивающий вращение потока пены вдоль борта резервуара, его охлаждение и прекращение горения.

4. Система по п. 3, отличающаяся тем, что наряду с подачей пены в трубопровод подслойного тушения обеспечивают подачу пены в верхнюю часть резервуара автомобилем-пеноподъемником, стыкуемым с питающим трубопроводом устройства подачи пены.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области борьбы с лесными пожарами и производству профилактических выжиганий лесных горючих материалов, а именно к переносным моторизированным устройствам для тушения кромки низового лесного пожара слабой и средней интенсивности, а также прокладки пенных опорных полос с целью производства от них отжига при тушении пожаров высокой интенсивности.

Изобретение относится к области борьбы с лесными пожарами и производству профилактических выжиганий лесных горючих материалов, а именно к переносным моторизированным устройствам для прокладки пенных опорных полос с целью производства от них отжига.

Изобретение относится к способам тушения больших площадей горения горючих и легковоспламеняющихся жидкостей, хранящихся в емкостных хранилищах и резервуарах. Сущность заявляемого способа заключается в том, что в способе противопожарной защиты резервуаров для хранения жидких горючих веществ, включающем создание теплоизолирующего слоя из пористых сферических гранул на поверхности горения жидких горючих веществ и тушение очага пожара доступными средствами пожаротушения, при этом после образования теплоизолирующего слоя создают дополнительное огнестойкое теплоизолирующее покрытие на всей площади наружной поверхности пористых сферических гранул, причем при формировании этого покрытия используют быстротвердеющую пену, а в качестве материала для образования пористых сферических гранул применяют вулканическую пемзу.

Изобретение относится к противопожарной технике и предназначено для локализации пожара, возникшего в открытых технологических проемах, например при окраске крупногабаритных изделий или на сцене зрительного зала, с помощью эластичной огнезащитной преграды, выполненной, например, в виде опускающегося занавеса, изготовленного в виде многослойного сетчатого экрана.

Изобретение относится к области пенного пожаротушения, а именно к тушению пожаров горючих и легковоспламеняющихся жидкостей, охватывающих большие площади горения, крупных резервуаров хранения нефтепродуктов и их проливов на значительной площади.

Изобретение относится к области пенного пожаротушения, а именно к оперативному тушению крупных пожаров в резервуарных парках хранения горючего, складах, цехах, при горении различных нефтепродуктов на открытых пространствах.

Изобретение относится к технике пожаротушения, а именно к технологиям и устройствам для взрывопожаропредотвращения и тушения пожара в виде быстротвердеющей неорганической пены на основе вспененного геля кремнезема SiO2, и может быть использовано для взрывопожаропредотвращения в начальной стадии возникновения аварийных ситуаций в закрытых помещениях и на открытых площадках и при тушении пожаров горючих материалов.

Изобретение относится к технике пожаротушения, а именно к технологиям и устройствам для взрывопожаропредотвращения и тушения пожара в виде быстротвердеющей неорганической пены на основе вспененного геля кремнезема SiO2, и может быть использовано для взрывопожаропредотвращения в начальной стадии возникновения аварийных ситуаций в закрытых помещениях и на открытых площадках и при тушении пожаров горючих материалов.

Изобретение относится к области пенного пожаротушения и предназначено для тушения пожаров горючих и легковоспламеняющихся жидкостей на больших площадях горения, крупных резервуаров хранения нефтепродуктов.

Раскрыто устройство для создания текучей твердеющей пены для предотвращения и тушения пожара в угольной шахте, содержащее основную агрегатную машину, автоматически пополняемый резервуар для хранения жидкости, систему перемешивания раствора, инжекционный пистолет и соответствующую систему соединительного трубопровода, при этом клапан, трехходовой клапан, датчик давления и расходомер соответствующим образом расположены на трубопроводе; и основная агрегатная машина содержит двухъярусную структуру каркаса машины, при этом нижний ярус каркаса машины оснащен воздушным компрессором, интеллектуальной панелью управления и винтовым насосом, и верхний ярус каркаса машины оснащен вспенивающей трубой и смешивающей трубой.

Изобретение относится к автоматизированной противопожарной технике. Техническим результатом является повышение эффективности тушения пожаров, уменьшение расхода и, соответственно, количества используемого огнетушащего вещества, а также уменьшение ущерба от пожара, и снижение затрат на строительство капитальных сооружений: насосных станций, электрических подстанций и сетей коммуникаций.
Наверх