3. Подача огнетушащих веществ на ликвидацию горения горючих жидкостей в резервуарах

Основным огнетушащим веществом для ликвидации горения жидкостей в резервуарах является пена низкой и средней кратности.

Нормативные интенсивности подачи раствора пенообразователя являются одним из наиболее важных показателей в расчете сил и средств, требуемых для тушения пожара в резервуаре, определения запаса пенообразователя.

Главными факторами, определяющими нормативную интенсивность подачи раствора пенообразователя, являются:

- физико-химические свойства горючего;

- физико-химические свойства пенообразователя и самой пены;

- условия горения и тепловой режим в зоне пожара к моменту начала пенной атаки;

- способ и условия подачи пены ликвидацию горения.

В таблице 1. приведены нормативные интенсивности подачи раствора пенообразователя для тушения нефти и нефтепродуктов в резервуарах.

При расчете сил и средств нормативная интенсивность выбирается по табл. 3, 4.

Нормативная интенсивность подачи раствора пенообразователя при подаче пены на поверхность горючей жидкости следует увеличивать в 1,5 раза при свободном развитии пожар.

Таблица 3. Нормативные интенсивности подачи пены средней кратности для тушения пожаров нефти и нефтепродуктов резервуарах

№ п/п	Вид нефтепродукта		Нормативная интенсивность подачи раствора пенообразователя, л м2 с1
			Пенообразователи общего назначения	Пенообразователи целевого назначения
			Углеводородные	Фторсодержащие
				Непленкообразующие		Пленкообразующие
1	Нефть и нефтепродукты с Твсп 28˚С и ниже и ГЖ, нагретые выше Твсп	0,08		0.06	0,05
2	Нефть и нефтепродукты с Твсп более 28С	0,05		0,05	0,04
3	Стабильный газовый конденсат	-		0,12	0.1

Примечание. Для нефти с примесями газового конденсата, а также для нефтепродуктов, полученных из газового конденсата, необходимо определение нормативной интенсивности в соответствии с действующими методиками.

Целесообразно применять комбинированные методы тушения, сочетая подачу порошков с подачей пенных средств:

- основное тушение пеной с дотушиванием порошком отдельных очагов горения;

- основное тушение порошком небольших очагов горения, затем подача пены для предотвращения повторного воспламенения.

Интенсивность во всех случаях такая же, как и при индивидуальном использовании этих веществ. Применение комбинированного метода тушения требует дополнительных сил и средств. Поэтому он целесообразен, как правило, в тех случаях, когда тушение одним огнетушащим веществом не достигается.

Таблица 4. Нормативная интенсивность подачи пены низкой кратности для тушения нефти и нефтепродуктов в резервуарах

№ п/п	Вид нефтепродукта	Нормативная интенсивность подачи раствора пенообразователя, л м2 с 2
		Фторсодержащие пеннообразователи- "не пленкообразующие"		Фторсинтетические "пленкообразующие" Пенообразователи		Фторпротеиновые "пленкообразующие" пенообразователи
		на поверхность	В слой	на поверхность	В слой	на поверхность	В слой
1	Нефть и нефтепродукты с Твсп 28С и ниже	0,08	-	0,07	0,10	0,07	0,10
2	Нефть и нефтепродукты с Твсп более 28 °С	0,06	-	0,05	0,08	0,05	0,08
3	Стабильный газовый конденсат	0.12	-	0,10	0,14	0,10	0,14

Ликвидация пожара в резервуарном парке включает:

- защиту горящих и соседних резервуаров от воздействия пламени путем их интенсивного охлаждения струями воды;

- ликвидация горения жидкости в обваловании низкократной пленкообразующей пеной или пеной средней кратности;

- непрерывное орошение запорной арматуры на технологическом трубопроводе;

- ликвидация горения в резервуаре.

Основные способы подачи огнетушащих веществ в горящий резервуар:

- подача низкократной пены на поверхность горящей жидкости;

- подача низкократной пены непосредственно в слой горючей жидкости – этот способ стал возможен после появления фторсодержащих пленкообразующих пенообразователей, пены из которых инертны к нефти и нефтепродуктам;

- подача навесных струй низкократной и среднекратной пены на поверхность горящей жидкости.

Преимущество подслойного способа (рис. 1.) перед традиционным, где пену подают сверху, заключается в защищенности пеногенераторов и пеновводов от взрыва паровоздушной смеси. Важно, что при реализации подслойного способа личный состав пожарных подразделений и техника находятся за обвалованием и меньше подвергаются непосредственной опасности от выброса или вскипания горящей нефти.

Рис. 1. Принципиальная схема подачи пены низкой кратности при тушении пожара в резервуаре подслойным способом

1-задвижка; 2-мембрана предохранительная; 3–обратный клапан; 4–пеногенератор.

При ликвидации пожаров в резервуарах, оборудованных системой подслойного тушения, подача пены низкой кратности осуществляется непосредственно в слой нефтепродукта через пенопроводы системы пожаротушения, находящиеся в нижней части резервуара, с помощью передвижной пожарной техники.

Система подслойного тушения включает протяженную линию трубопроводов для подачи пенообразующего раствора к пеногенераторам и далее низкократной пены по пенопроводам через стенку резервуара внутрь, непосредственно в нефтепродукт, через систему пенных насадков.

Тушение пожаров подачей пены в слой горючего возможно только при использовании специальных пенообразователей, обладающих инертностью к нефтепродуктам и способных образовывать пленку на поверхности горючей жидкости.

Однако, в этих случаях предъявляются повышенные требования к пенообразователям, а также то, что 60% пены не доходит до поверхности горящей жидкости, что особенно опасно при ликвидации горения темных нефтепродуктов.

Наиболее распространенным приемом подачи пены в резервуар является ее подача на горящую поверхность с помощью переносных пеноподъемников, автоподъемников, стационарных пенокамер, а также из-за обвалования при помощи водяных «пушек» и мониторов (рис. 2.).

Пену средней кратности следует получать с помощью пеногенераторов типа ГПС, а низкой кратности – с помощью стволов низкократной пены.

При ликвидации горения горючих жидкостей в обваловании допускается применение пены низкой кратности, получаемой из синтетических пенообразователей общего и специального назначения. Нормативная интенсивность подачи раствора синтетического пенообразователя общего назначения должна составлять 0,15 л •м²/с

Рис. 2. Принципиальная схема подачи пены средней кратности при тушении пожара в резервуаре.

При тушении пожаров в резервуарах с вязкими и легкозастывающими продуктами (мазут, масла и нефть) возможно применение распыленной воды для охлаждения поверхностного слоя горящей жидкости до температуры ниже их температуры вспышки. Необходимым условием ликвидации горения жидкостей распыленной водой является низкая среднеобьемная температура горючего (ниже температуры вспышки). Интенсивность подачи распыленной воды следует принимать 0,2 л •м²/с.

Для ликвидации горения проливов в обваловании и межсвайном пространстве под резервуаров локальных очагов горения на задвижках, фланцевых соединениях, в зазоре между стенкой резервуара и плавающей крышей допускается применение огнетушащих порошковых составов с интенсивностью подачи для нефти и нефтепродуктов 0,3 кг•м²/с для газового конденсата – 0,5 кг•м²/с. Главную роль в механизме порошками играет ингибирование пламени. Порошки не обладают охлаждающим действием. Поэтому после ликвидации горения возможно повторное воспламенение горючего.

Применение пеноподъемников, особенно на гусеничном ходу, значительно повышает эффективность использования этого приема.

На практике чаще всего прибегают к комбинированному приему, например, через пенослив и навесными струями, что позволяет более рационально распределять пену по поверхности жидкости.

Для снижения интенсивности разрушения пены при осуществлении любого из приемов подачи необходимо интенсивное охлаждение стенок резервуаров, особенно верхнего слоя и в местах подачи пены.

Наряду с приемами подачи пены большое значение ликвидации горения имеет правильное определение места ввода пены в зону горения. Обычно пену вводят в местах, где тепловое воздействие на нее наименьшее и откуда она может беспрепятственно растекаться по поверхности горящей жидкости. Целесообразно вводить пену с одного – двух направлений мощными потоками, т.к. при этом она меньше разрушается, быстрее продвигается и лучше преодолевает препятствия. В резервуары пену вводят, как правило, с наветренной стороны.

Все действия органов управления при тушении пожаров в резервуарах направлены на подачу водяных струй из ручных и лафетных стволов, мониторов для охлаждения горящего и соседних с ним резервуаров и защиты дыхательной и другой арматуры соседних резервуаров. Так как воздействие на свободный борт стенки РВС, при отсутствии охлаждения в течение 3-5 мин., приводит к потере несущей способности металла.

Первые стволы подают на охлаждение горящего резервуара с интенсивностью 0,8 л•м²/с, затем охлаждают и защищают соседние резервуары, находящиеся от горящего на расстоянии до двух нормативных интенсивностью 0,3 л•м²/с. И охлаждают их непрерывно до полного остывания. Нормативное время охлаждения 6 часов для наземных резервуаров и 3 часа для подземных резервуаров (заглубленных). При горении жидкости в обваловании интенсивность, охлаждения достигает 1,2 л/(с·м).

Интенсивность охлаждения горящего резервуара повышается особенно в местах ввода установок для подачи пены. После того, как интенсивность горения в резервуаре значительно снижена, водяные струи направляют на стенки резервуара на уровне нефтепродукта и несколько ниже, для скорейшего охлаждения горючей жидкости и уменьшения испарения.

После завершения работ по охлаждению резервуаров, РТП, оперативному штабу, взаимодействующим службам необходимо все свои силы сосредоточить на подготовке и проведении пенной атаки, цель которой ликвидация горения. Опыт тушения подобных пожаров показывает, что в среднем проводится три пенных атаки, при этом число успешно проведенных атак составляет около 60%. Среднее время на подготовку первых пенных атак около 5 часов. Значительное время затрачивается и на продолжительность пенных атак, которые в среднем составляет: на первую – около 21 мин., на вторую – около 50 мин. и на третью 115 мин. На отдельных пожарах достигает около 5-7 часов.

Основными причинами задержки пенных атак являются:

- позднее сосредоточение необходимого количества сил и средств ≥ 2 часов;

- горение в обваловании вследствие вскипания нефти;

- отсутствие на пожаре техники для подачи пены в резервуар;

- низкая профессиональная подготовка личного состава пожарной охраны к работе с механизированным инструментом, а так же к составлению схем насосно-рукавных систем для подачи пены.

Учитывая изложенное, подготовку к пенной атаке необходимо проводить в максимально короткие сроки, так как прогретый слой продукта оказывает существенное влияние на тушение пожара пеной. Кроме того, увеличение времени горения повышает опасность распространения пожара на соседние резервуары, а также опасность вскипания и выброса нефти и других темных нефтепродуктов, нанесения ущерба окружающей среде.

При подготовке пенной атаки необходимо:

- сосредоточить у места пожара и подготовить к действию расчетное число и резерв пенообразующих аппаратов и веществ;

- создать расчеты из личного состава и ответственных лиц из начальствующего состава для установки и работы подъемников и подъемной пожарной техники;

- установить объявить личному составу сигналы начала и прекращения подачи пены, сигнал на отход при угрозе вскипания, выброса жидкости из резервуаров;

- проверить правильность и готовность собранной схемы подачи пены по всей линии от пожарных автомобилей до генераторов пены;

- тщательно продумать порядок непрерывной подачи пенообразователя для получения высококачественной пены, в течение всего расчетного времени тушения.

Успех продолжительной пенной атаки во многом зависит от того, насколько оперативно пополняются пенообразователем работающие насосно-рукавные системы, а также от умения водителей пожарных автомобилей подавать пену при подсосе пенообразователем из посторонней емкости.

Пенную атаку проводят одновременно всеми расчетными средствами до полного прекращения горения. После прекращения горения подача пены в резервуар продолжается не менее 5мин. для предупреждения повторного воспламенения нефтепродукта.

При начавшемся вскипании подачу пены прекращать не следует. В таких случаях заблаговременно должны быть приняты меры по обеспечению безопасности людей, участвующих в тушении, и по защите водяными струями рукавных линий, находящихся в зоне активного воздействия огня, приборов подачи, коммуникаций и задвижек.

В процессе тушения необходимо строго соблюдать требования правил охраны труда.

При горении нефтепродуктов в наземных резервуарах, особенно жидкостей, способных к выбросу, расстановку необходимо производить с учетом направления возможного разлива жидкости и положения зоны задымления. Поэтому не следует устанавливать пожарные автомобили на реки, ручьи, канавы по течению. При наличии угрозы выброса нефтепродукта или взрыва резервуара необходимо удалить людей и технику на расстояние 150 метров с подветренной стороны и на 100 метров с наветренной стороны.

Особенности подачи огнетушащих веществ в резервуары при возникновении нестандартных ситуаций

К нестандартным ситуациям, возникающим на пожарах в резервуарах, относятся:

- горение нескольких резервуаров;

- горение в резервуаре сопровождается частичным отрывом крыши или обрушении ее внутрь;

- горение горючей жидкости вытекающей из поврежденных трубопроводов и задвижек;

- горение жидкости в вертикальном стальном резервуаре с плавающей крышей (РВС-ПК);

- горение жидкости в подземном железобетонном резервуаре;

- горение жидкости в обваловании;

- горение жидкостей склонных к вскипанию или выбросу;

- горение жидкостей в условиях низких температур;

- горение жидкости в резервуаре на сваях.

При горении нескольких резервуаров.

При недостатке сил и средств, все силы и средства необходимо концентрировать на тушение одного резервуара или того резервуара, который больше всего угрожает соседним не горящим резервуарам.

После ликвидации горения на одном резервуаре приступить к тушению следующего резервуара, руководствуясь вышеизложенным принципом. Охлаждение же продолжать до полного остывания резервуара.

При частичном отрыве крыши или обрушения ее внутрь.

Частичный отрыв крыши возможен на РВС - 5000 м.куб., а на РВС - 10000 м.куб. и более это закономерность наиболее вероятна.

При сохранении подорванной крыши на резервуаре ухудшаются условия горения, уменьшается воздействие на соседние резервуары, резко снижается тепловой поток. Однако ухудшаются и условия тушения. Ликвидация пожара в этом случае достигается одним из существующих способов:

- подачей пены через отверстия, вырезанные в стенке резервуара выше уровня жидкости не менее чем на 1 м. (однако здесь необходимо иметь ввиду, что при вырезании увеличивается интенсивность горения и деформация стенок резервуара).

- перекачкой (закачкой) нефтепродукта (воды) из других емкостей для поднятия уровня жидкости, выше выступающих частей.

Ликвидация горения в резервуарах с плавающей крышей

В резервуаре с плавающей крышей расчетная площадь горения и тактические приемы ликвидации горения определяются масштабом пожара.

В начальной стадии пожара при горении нефтепродукта в герметизирующем зазоре между стенкой резервуара и краем плавающей крыши к тушению необходимо приступать немедленно независимо от количества сил и средств.

При этом пену следует подавать в кольцевое пространство между стенкой резервуара и барьером для ограждения пены, а расход огнетушащих веществ должен обеспечивать требуемую интенсивность подачи в расчете на площадь кольцевого пространства. Для подачи пены можно использовать стационарные установки, переносные стволы ГПС-600, которые необходимо подавать с площадок стационарных лестниц и обходных площадок, с наветренной стороны резервуара. Для подъема стволов используют спасательные веревки.

При развитии пожара за пределы кольцевого пространства, тушение производится, как в обычных резервуарах со стационарной крышей, т.е. силы и средства рассчитываются по всей площади резервуара.

Ликвидация горения в подземных резервуарах

В подземных резервуарах через 20-30 мин. возможно обрушение конструкции и увеличение горящей площади. Наличие железобетонных конструкций, обрушившихся внутрь резервуара (колонны, плиты, стеновые панели) и нагретых до высоких температур из-за невозможности их охлаждения, усложняет процесс тушения пожара. При соприкосновении с раскаленными конструкциями происходит интенсивное разрушение пены и не исключается повторное воспламенение нефти после достижения "видимого" эффекта тушения. С учетом особенностей конструкции резервуара, РТП устанавливает:

- возможность откачки подтоварной воды и продукта из горящего резервуара. При возможности немедленно ее организует;

- площадь обрушенного покрытия и вероятность дальнейшего обрушения;

- наличие и состояние обвалования горящего резервуара и, при его отсутствии, принимаются меры к созданию земляных валов для предотвращения растекания горящей нефти.

Количество ГПС для тушения определяется из условия подачи пены с нормативной интенсивностью на всю площадь резервуара независимо от площади проемов, образовавшихся в покрытии резервуара.

В целях сокращения времени на подготовку сил и средств, развертывание, подачу пены для тушения пожара необходимо осуществлять через ГПС - 2000, которые устанавливаются у стенки резервуара с наветренной стороны.

При образовании проемов в покрытии с подветренной стороны и при отсутствии возможности установки ГПС около стенки резервуара целесообразно осуществлять подачу пены навесными струями пеноподъемными средствами, причем ГПС должен находиться выше стенки резервуара не менее чем на 0,5м.

Ликвидация горение жидкости в обваловании

Горение жидкости в обваловании, часто вызывает утечку нефтепродуктов через различные соединения вследствие ослабления крепежных болтов и шпилек в результате обогрева, выгорания уплотнительной резины во фланцевых соединениях.

При горении в обваловании - предусматривается сооружение насыпей в глубь к резервуарам и создание рабочих площадок у горящих резервуаров, что позволяет приблизится к задвижкам, установить переносные лафетные стволы для защиты и пенные стволы для тушения, не подвергая личный состав серьезной опасности и исключая работу в затопленном жидкостью обваловании. Предусматривается создание запасных рубежей защиты соседних резервуаров, создание и поддержка постоянного слоя пены, исключающего повторное воспламенение жидкости в обваловании, устройство бери на горящих задвижках, засыпания их грунтом, песком.

Удаление горючей жидкости из обвалования в безопасное место под прикрытием пенных струй. Принимаются меры по удалению из обвалования пожарных расходов воды через гидрозатворы.

Ликвидация горения жидкостей склонных к вскипанию

Из анализа имеющихся на сегодня данных, что товарные бензины, керосины, дизельное топливо, безводный мазут, как и индивидуальные жидкости, при горении прогреваться не могут. В этих условиях в глубину прогревается только нефть.

Поэтому при пожаре в резервуаре со светлыми нефтепродуктами при недостатке сил и средств или сильной деформации резервуара основную задачу можно сформулировать, как спасение резервуарного парка, а при пожаре в резервуаре с темным нефтепродуктом, наоборот все силы и средства сосредоточить на ликвидации основного очага горения.

- 80% пожаров с нефтью сопровождались вскипанием;

- 25% пожаров с нефтью сопровождались выбросом.

Наибольшая частота вскипания 2-3 раза в минуту.

Однако при подачи огнетушащих веществ непрерывность вскипания достигает нескольких минут.

При наличие в нефти влаги менее 0,3%, вскипания обычно не происходит, а при влажности >20% вскипевшая масса (эмульсия ) не горит.

При обводнении 0,6%, первое вскипание наступает примерно через 50-60 мин. а при 0.9 % - через 40-50 мин.

При вскипании резко увеличивается температура t – 1500С, высота его в 2-4 раза больше обычного, тепловой поток возрастает в несколько раз. Выбросы темных нефтепродуктов из горящих резервуаров происходит в тот момент, когда весь нефтепродукт прогреется и температура его на разделе вода-продукт достигает порядка 200С, а продолжительность его колеблется от 3 сек. до 7 минут.

Длительные выбросы являются результатом неодновременного соприкосновения прогретого слоя нефтепродукта с водой вследствие обрушения и деформации конструкций резервуара, что приводит к неравномерности процесса прогрева продукта.

Высота выброса может достигать 10 диаметров резервуара.

Основные признаки, указывающие на вероятность предстоящего выброса:

- усиление горения;

- изменение цвета пламени;

- усиление шума при горении;

- отдельные потрескивания и вибрация стенок.

Непосредственно перед пенной атакой территорию между подъемником и резервуаром необходимо покрыть пеной, а пеноподъемники и рукавные линии охлаждать водяными струями. подаваемые из-за обвалования. При угрозе выброса необходимо создать второй рубеж защиты с учетом направления ветра с установкой пожарных машин на дальние водоисточники и подсоединения к ним рукавных линий и стволов.

Категорически ЗАПРЕЩАЕТСЯ находиться ствольщикам в обваловании горящего резервуара при наличии пролива нефтепродукта, не покрытого слоем пены или другими защитными средствами.

Ликвидация горения в резервуарах в условиях низких температур.

Низкие температуры окружающей среды оказывают дополнительные трудности при подаче огнетушащих веществ на защиту резервуаров, технологического оборудования и ликвидацию горения жидкостей в резервуарах.

В результате воздействия низких температур происходит:

- интенсивное охлаждение воды и ее раствора при подаче по напорным пожарным рукавам, что приводит к ограничению длины магистральных рукавных линий;

- образование наледи (льда) в местах ведения тактико-технических действий (территории производственных площадок, лестниц);

- примерзание вентилей, вакуумметров, смазки деталей пожарных автомобилей;

- замерзание раствора пенообразователя в воде на сетках ГПС, что приводит к отбрасыванию раствора от сеток;

- замерзание пены средней кратности, значительное уменьшение подвижности пены.