Новое оборудование для эффективных систем пенного пожаротушения

Технический директор  к. т. н., с. н. с.

Калашников С. А

Опыт эксплуатации предприятий нефтяной отрасли показывает, что одной из наиболее опасных угроз являются пожары. Основным способом обеспечения пожарной безопасности является соблюдение соответствующих правил безопасной эксплуатации объектов. Но пожары бывают, и без пожарной автоматики не обойтись.

Системы пожарной автоматикой зачастую воспринимались, как неизбежная «обязаловка», в работоспособность которых не очень-то и верили. Поэтому старались такие системы минимизировать. Оборудование выбиралось только по принципу наличия сертификата и минимальной стоимости. Построенные установки при фактических пожарах зачастую не оправдывали надежд, и круг недоверия замыкался.

Нормативная сторона дела состоит в том, что действующие требования определяют только минимально необходимую степень противопожарной защиты. В соответствии с положениями ст. 48.1 Градостроительного кодекса многие предприятия нефтяной отрасли относятся к технически сложным, потенциально опасным и даже уникальным объектам. Но для применения на таких объектах действующие пожарные нормы не предъявляют каких-либо специальных требований к применяемому оборудованию.

При выборе технических решений должны выбираться только современные технологии и оборудование соответствующего технического уровня. Особенно это актуально на этапе проводимой широкомасштабной модернизации отрасли и внедрении новых технологий.

Оборудование и применяемые технологии должно соответствовать области применения и самому современному уровню развития пожарной техники.

ГОСТ Р 53325-2009 предоставляет такой механизм. П. 1.2. этого документа гласит: «Технические характеристики средств пожарной автоматики, разрабатываемые для объектов, защита которых регламентируется требованиями ведомственных или специальных нормативных документов, могут быть отличны от требований, регламентируемых данным национальным стандартом… Сертификационные испытания этих технических средств пожарной автоматики могут проводиться по методикам технической документации в объеме не менее объема сертификационных испытаний, определенного данным национальным стандартом».

Задачи проектировщиков будут состоять не в том, чтобы выполнить нормы, а в том, чтобы создавать эффективную противопожарную защиту и нормы не нарушить. Смеем утверждать, что построенные по такому принципу установки окажутся не дороже, чем спроектированные по устоявшимся шаблонам.

В проектных организациях наметилась смена кадров, и самое время побороть ещё один негативный аспект – инерцию проектировщиков (применяю что знаю, и ничего нового осваивать не хочу). Этой позиции помогает и ещё один тормозящий фактор. В некоторых отраслях создаются некие списки рекомендованного оборудования или, что еще невнятнее, списки рекомендованных поставщиков. Полагаю, что объяснять истинную суть такого подхода нет необходимости.

Известно, что практически все установки пожаротушения состоят из технологической части и системы автоматического управления этими установками.

Сначала технология.

Мировой опыт показывает, что наиболее эффективной для тушения пожаров на нефтехимических предприятиях была и остается воздушно-механическая пена. Специалистам известно, что эффективность тушения пеной существенно зависит от её характеристик, которые в свою очередь определяются не только свойствами пенообразователя, но и параметрами работы насосных агрегатов, дозирующих устройств и техническим состоянием пеногенераторов. В таких условиях, особенно для крупных систем с протяженными трубопроводами весьма не просто обеспечить формирование качественной пены и обеспечить требуемую эффективность тушения.

В последние 10-15 лет за рубежом появились, доказали свою эффективность и получили широкое распространение новые технологии тушения воздушно-механической пеной, получаемой в специальном пеногенерирующем устройстве с применением сжатого воздуха. Таким образом, к очагу пожара по трубопроводам подается уже готовая пена низкой кратности с заданными свойствами, полученная в контролируемых агрегатных условиях (рис. 1).

Рис.1. Технология тушения пожара воздушно-механической пеной.

Такая пена обладает рядом важных отличительных особенностей.

• 1. Основная особенность - однородная мелкоячеистая структура с гарантированным отсутствием в ней остаточной жидкой фазы водного раствора пенообразователя.

Благодаря этой особенности пена обладает повышенной механической прочностью и уникальной адгезией даже к горячим металлическим поверхностям с масляной пленкой и с отрицательными углами наклона. На любых поверхностях она образует плотный барьер, эффективно препятствует доступу кислорода к очагам горения и обеспечивает экранирование тепловой энергии, что обуславливает повышенную эффективность тушения при сравнительно низкой интенсивности орошения.

• 2. Вторым немаловажным преимуществом предлагаемой технологии является возможность подачи пенной струи с большой начальной скоростью.

В традиционных установках кинетическая энергия струи раствора пенообразователя гасится при замешивании с воздухом на сетках пеногенераторов. В таком случае принципиально невозможно обеспечить большую дальность подачи пены.

В предлагаемой технологии подвод к оросителям или стволам уже готовой пены позволяет использовать высокую кинетическую энергию пенной струи для её подачи на значительные расстояния. Таким образом, специалисты боевого расчета могут работать с безопасного расстояния. В стационарных установках сравнительно высокая скорость обеспечивает работу ротационных и осцилирующих оросителей, обеспечивающих равномерное распределение пены и её подачу в трудно доступные зоны.

3. Третье преимущество - технология позволяет построить полностью энергонезависимую установку, обеспечивающую тушение пожара в течение расчетного времени при отсутствии напряжения в первичных сетях электропитания; для работы установки достаточно энергии расчетного запаса сжатого воздуха (азота). Подача концентрата пенообразователя из бака для его хранения обеспечивается его небольшим наддувом при включении установки. Аналогичным образом может быть обеспечена и подача воды.

В таком случае на многих удаленных объектах удается значительно сократить расходы на энергетические системы, поскольку именно противопожарные нужды зачастую являются диктующими в определении минимально необходимой электрической мощности объекта.

Подвод воды для работы установки возможен и от традиционных противопожарных систем с насосными агрегатами.

• 4. Применение азота в качестве наполнителя пены делает её не только тушащей, но и флегматизирующей, и позволяет не допустить повторного воспламенения, как это бывает при тушении установок с утечкой горючих газов, способных смешиваться с кислородом воздуха в составе обычной пены.

Имеется целый ряд дополнительных преимуществ:

- сравнительно низкое гидродинамическое сопротивление пенного потока - трубопроводы небольших диаметров;

- подъем пены на высоту без существенного статического давления столба жидкости;

- уменьшенный расход воды и пенообразователя и меньшие экологические последствия при возможном попадании огнетушащего вещества в природную среду;

- экономия площадей и капитальных вложений за счет компактности оборудования;

В России на базе такой зарубежной технологииосвоен серийный выпуск оборудования пенного пожаротушения.

Комплект оборудования (рис. 2) представляет собой дренчерную стационарную установку пенного пожаротушения для различного класса объектов. Установка может быть приведена в действие электрически или пневматически (автоматически или дистанционно), а так же вручную.

Рис.2. Комплект оборудоания пенного пожаротушения

Основным элементом установки является пеногенерирующее устройство, которое из воды, пенообразователя и с применением сжатого воздуха обеспечивает формирование воздушно-механической пены низкой кратности (пены ПСВ).

Воздух подается в систему из баллонов высокого давления через редукторы, обеспечивающие снижение давления до рабочего уровня.

Пенообразователь хранится в отдельном баке. В дежурном режиме бак находится под атмосферным давлением, а при пуске установки надувается воздухом (азотом). Таким образом пенообразователь через сифонную трубку подается в пеногенерирующее устройство.

Готовая пена из пеногенерирующего устройства по системе трубопроводов поступает в защищаемую зону и подается на очаг пожара. Направление пены в заданную секцию пожаротушения обеспечивается применением распределительных устройств (узлов управления) с пневматическим приводом.

Равномерное распределение пены в защищаемой зоне осуществляется с помощью ротационных (вращающихся) оросителей или с помощью осциллирующих оросителей (пенных стволов) нескольких типоразмеров (рис. 3 и 4), обеспечивающих подачу пены в секторах 90° или 180° с максимальным радиусом до 28 м.

Оборудование применимо для построения стационарных (автоматических и неавтоматических) установок пожаротушения резервуаров с нефтепродуктами, технологических участков и оборудования промышленных, в том числе и нефтехимических предприятий, складских помещений, ангаров с транспортными средствами, транспортных туннелей и т. д.

Кроме пенного оборудования мы готовы предложить собственное комплектное технологическое оборудование газового пожаротушения и комплектное оборудование электроуправления, обладающее самыми современными информационными возможностями и опытом применения на уникальных объектах. Достаточно сказать, что на базе этого оборудования построены все системы газового пожаротушения и флегматизации Морской ледостойкой стационарной нефтедобывающей платформы «Приразломная».

Предлагаемая продукция обладает патентной новизной и ориентированно на применение во взрывоопасных зонах. Модули газового пожаротушения, распределительные устройства и шкафы пневмоуправления, обеспечивающие одновременный энергоназависимый пуск большого числа модулей, в том числе при низких температурах.

Мы готовы обосновано показать, что построенное на таких принципах оборудование по своим функциональным возможностям не уступает никаким другим системам аналогичного назначения.

Примечание: материалы были представлены на Совете механиков нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятиий России и стран СНГ 2001г