Тушение пожаров нефти и нефтепродуктов в резервуарах

6.5.

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
№ п/п	Показатель	Формула	обозначение	наименование, единица измерения
1	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.
			N _АГВТ
			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)
		Q^з_р = S_з I_з	S_з	Защищаемая площадь оборудования, м²
2	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
3	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)
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)
			t^з_р
			K_з	Коэффициент запаса ПО, равный 3
			K_з	Коэффициент запаса ПО, равный 3

5	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)
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	20	15	12	6	1,35
2,0	48	36	30	15	2,85
3,0	73	55	44	22	4,30
4,0	98	73	60	30	5,75
5,0	120	90	72	36	7,15
6,0	-	110	88	44	8,60
7,0	-	-	100	50	10,00
8,0	-	-	115	57	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)

где I^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
		Объем, м³	Площадь, м²	ГПС -600	ГПС - 2000	ГПС -600	ГПС - 2000	ГПС -600	ГПС - 2000	Воды для охлаждения арматуры, л/с	Лафетных стволов для охлаждения дыхательной арматуры, л/с
Бензин, лигроин, бензол, толуол и другие с температурой вспышки паров ниже 28 "С, кроме нефти	0,08	До 250	До 72	1	-	0,65	-	6	-	10	1
		500	113	2	-	1,3	-	12	-	10	1
		500	144	2	-	1,3	-	12	-	10	1
		1000	216	3	1	2,0	2,2	18	20	20	2
		1000	254	4	1	2,9	2,2	24	20	20	2
		2000	432	6	2	3,9	4,3	36	40	20	2
		200	452	6	2	3,9	4,3	36	40	20	2
		3000	707	10	3	6,5	6,5	60	60	30	2
		3000	720	10	3	6,5	6,5	60	60	30	2
		5000	1385	19	6	12,4	13,0	114	120	30	2-3
		6000	707	10	3	6,5	6,5	60	60	30	2-3
		6000	1296	18	5	11,7	10,8	108	100	30	2-3
		10000	1385	19	6	12,4	13,0	114	120	30	2-3
		10000	2304	31	10	20,1	21,6	186	200	30	2-3
		20000	2289	31	9	20,1	19,5	186	180	30	2-3
		20000	4356	58	18	37,6	38,9	348	360	30	2-3
		30000	3420	47	14	30,5	30,3	282	280	50	4-5
		30000	6552	88	26	57,0	56,2	528	520	50	4-5
		40000	4776	64	19	41,5	41,1	384	380	50	4-5
		40000	8640	115	35	74,5	74,5	690	700	50	4-5

Нефть, керосин, дизтопливо и другие нефтепродукты с температурой вспышки паров более 28 °С	0,05	До 500	До 113	1	-	0,65	-	6	-	10	1
		500	144	2	-	1,3	-	12	-	10	1
		1000	216	2	-	1,3	-	12	-	20	2
		1000	254	2-3	1	1,3-2,0	2,2	12-18	20	20	2
		2000	432	4	1	2,6	2,2	24	20	20	2
		200	452	4	1	2,6	2,2	24	20	20	2-3
		3000	707	6	2	3,9	4,3	36	40	20	2-3
		3000	720	6	2	3,9	4,3	36	40	20	2
		5000	1385	12	4	7,8	8,7	72	80	30	2-3
		6000	707	6	2	3,9	4,3	36	40	30	2
		6000	1296	11	3-4	7,2	6,5-8,7	66	60-80	30	2-3
		10000	1385	12	4	7,8	8,7	72	80	30	2-3
		10000	2304	19	6	12,4	13,0	114	120	30	2-3
		20000	2289	19	6	12,4	13,0	114	120	30	2-3
		20000	4356	37	11	24,0	23,8	222	220	30	2-3
		30000	3420	29	9	18,8	19,5	174	180	50	4-5
		30000	6552	55	17	35,7	36,7	330	340	50	4-5
		40000	4776	40	12	26,0	25,9	240	240	50	4-5
		40000	8640	72	22	46,7	47,5	432	440	50	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
			генераторов, шт.		пенообразователя с трехкратным запасом, т, при тушении		стволов с диаметром насадка 19 мм на охлаждение		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	На охлаждение горящего и соседнего РВС
Бензин, лигроин, бензол, толуол и другие виды горючего с температурой вспышки ниже 28⁰С, кроме нефти	0,08	До 77	1	-	0,65	-	3	2	6	-	37
		86-120	2	-	1,3	-	3	2	12	-	37
		168-183	3	-	1,95	-	.4	2	18	-	45
		252	4	1	2,6	2,2	5	2	24	19	52
		408	6	2	3,9	4,3	6	3	36	38	67
		918	13	4	8,4	8,6	9	4	78	76	96
		1632	22	7	14.3	15,1	11	5	132	133	118
		2892	39	12	25,3	25,9	15	6	234	228	155

Нефть, керосин, дизельное топливо и другие нефтепродукты с температурой паров более 28 °С	0,05	До 120	1	-	0,65	-	3	2	6	-	37
		168-252	2	-	1,3	-	3-5	2	12	-	37-52
		408	4	1	2,6	2,2	6	3	24	19	67
		918	8	3	5,2	6,5	9	4	48	57	96
		1632	14	4	9,1	8,6	11	5	84	76	118
		2892	24	8	15,6	17,3	15	6	144	152	155

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

Объем резервуара, м²	Габаритные размеры, и
Объем резервуара, м²	Длина	Ширина	Высота	Площадь, м²
50	6	3	3,6	18
100	6	6	3,6	36
250 500 1000 2000 3000 6000 10000 20000 30000 40000	12 12 12 18 24 36 48 66 78 96	6 12 18 24 30 36 48 66 84 90	3,6 3,6 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8	72 144 216 432 720 1296 2304 4356 6552 8640

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

Объем резервуара, м⁸

Диаметр, н

Высота, ы

Площадь, и⁸

100

250

500

1000

2000

3000

5000

6000

10000

20000

30000

40000

1,8

3,6

4,8

7,8

9,0

113

254

452

707

1385

707

1385

2289

3420

4776

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
50	4,01	4,16	13
70	4,68	4,16	17
100	4,74	6,91	18
100	6,68	4.14	26
200	6,63	6,92	35
200	7,11	5,61	40
300	7,69	7,37	45
300	8,63	6,61	57
400	8,53	7,39	57
600	9,26	7,44	67
600	9,86	8,26	77
700	10.44	8,34	86
700	11,38	8,87	102
1000	11,38	9,70	102
1000	12,33	8,94	120
2000	14,62	11,92	168
2000	15,22	11,26	183
3000	17,90	11,92	252
5000	22,80	11,92	408
10000	34,20	11,92	918
20000	45,60	17,92	1632
30 000	45,60	17,88	1632
60000	60,70	17,88	2892

содержание .. 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 ..