Способ тушения пожара пеной

Тушение пожаров пеной

Пенное пожаротушение было запатентовано российским инженером Александром Лораном ещё в 1907 году. С тех пор этот способ борьбы с возгораниями усиленно прорабатывался и развивался, а с увеличением количества электрооборудования и масштабов нефтехимических производств потребность в технологиях, связанных с тушением пожаров пеной, существенно выросла.

Огнетушащие свойства пены

Обширное распространение систем пожаротушения, которые используют пену в качестве огнетушащего вещества, объясняется её физико-химическими характеристиками, непосредственно влияющими на огнетушащие свойства.

К основным характеристикам состава относятся следующие показатели:

• общий объём пены, образовавшийся в результате работы установки существенно превышает количество исходного пенообразователя;
• вязкое вещество постепенно растекается по площади, даже при отсутствии возможности изменить направление подачи;
• распылённый состав способен долгое время сохранять объём и обеспечивать плотный заслон покрытых поверхностей.

На основании перечисленных свойств, эффективность тушения пожаров пеной обеспечивается двумя огнетушащими факторами:

1. Изоляция зоны возгорания — направленная подача обеспечивает постепенное обволакивание очага сплошным слоем состава, пузырьки которого препятствуют доступу кислорода к пламени, тем самым способствуя затуханию реакции горения.
2. Охлаждение защищаемого пространства — присутствие жидкости в растворе способствует общему снижению температуры в зоне распыления, что существенно снижает риск увеличения площади пожара и повторного возгорания.

Разновидности пенного состава по показателю кратности

В зависимости от соотношения между итоговым объёмом приготовленного вещества и изначальным количеством пенообразователя, различают три типа составов, которые используются для тушения пожаров пеной:

• низкой кратности — 4-20 единиц, образуются при использовании ручных СВП (стволов воздушно-пенных) и пеносливного оборудования;
• средней кратности — 21-200 единиц, образуется при помощи специальных пеногенераторов;
• высокой кратности — свыше 200 единиц, образуется посредством принудительного нагнетания воздушного потока.

Разновидности пенных составов

В случае, если требуется тушения пожаров пеной, применяются два типа огнетушащих веществ:

1. Химического происхождения — реагент, образующийся в результате взаимодействия веществ в водном растворе карбоната натрия и сульфата алюминия. Состав необходимо хранить в герметичной таре, а для долговечности в него добавляют стабилизаторы.
2. Воздушно-механического происхождения — состав, который образуется в результате смешивания водного раствора пенообразователя с принудительно подаваемым потоком воздуха. Качество приготовления зависит от тщательности перемешивания и индивидуальных особенностей конструкции оборудования.

Преимущества пенного пожаротушения

Положительные характеристики тушения пожаров пеной можно сформулировать следующим образом:

1. Оперативное и эффективное средство для локализации и подавления реакции горения с дополнительным эффектом в виде охлаждения окружающего пространства.
2. Возможность результативного применения в борьбе с пожарами класса А и Б.
3. Отличительная особенность пены заключается в эффективности борьбы с распространением огня. Сплошное покрытие огнетушащим веществом обеспечивает защиту от возможного возгорания под влиянием объятых пламенем окружающих предметов.
4. Пенные составы препятствуют растеканию жидких нефтепродуктов. Если при аварии высвобождается большое количество нефти или смежных веществ, то для ограничения их распространения необходимо покрыть пеной окружающее пространство. Это позволяет остановить расширение потенциально опасной области, а последующее покрытие пеной всей площади растёкшейся нефти гарантирует защиту от её возгорания.
5. Для выработки огнетушащих веществ с помощью пенообразователей подходит вода любого качества.
6. Распространение по площади. Вне зависимости от способа подачи, тушение пожаров пеной обеспечивает постепенное распределение огнетушащего вещества по всей поверхности помещения или ёмкости.
7. Для приготовления активного состава необходимо минимальное количество воды в сравнении с водяными установками.

Области применения пенного пожаротушения

Тушение пожаров пеной применяется в случаях, когда необходима ликвидация возгораний класса А (твёрдые вещества и предметы) и Б (жидкости). Основное требование к использованию пенных составов заключается в отсутствии реакции между подверженными возгоранию веществами и содержащейся в пене водой. Наиболее популярная область применения пенного пожаротушения — места массового хранения нефтепродуктов и горючих химикатов, предприятия нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, складские комплексы и автозаправочные станции. Также целесообразно использование пены для тушения пожаров в транспорте, который работает на жидком топливе.

Подача пены в зону возгорания возможна несколькими вариантами. Наиболее распространёнными являются стационарные или ручные пеногенераторы, а также спринклерные оросители, с помощью которых создаётся система автоматического распыления при повышении температуры.

Ограничения по практическому использованию

Несмотря на многочисленные примеры эффективного применения пенных растворов, эта разновидность пожаротушения имеет определённые ограничения:

1. Тушение пожаров пеной не допускается, если в зоне распыления присутствует электрооборудование, находящееся под напряжением.
2. Не допускается использовать установки такого типа в случае возгорания металлов.
3. Для борьбы с возгораниями газообразных веществ и криогенных жидкостей допускается применять только пену высокой кратности. При этом с её помощью организуют только вспомогательные меры.
4. Для комбинирования с порошковыми веществами подходит только один тип пенных составов под названием «лёгкая вода».

В отношении защиты отдельных помещений с постоянным присутствием людей использование систем тушения пожаров пеной нецелесообразно. Традиционные варианты для обеспечения пожарной безопасности объектов такого типа — установки водяного или газового пожаротушения. В наиболее современных водяных системах в качестве огнетушащего вещества используется тонкораспылённая вода. Такой способ подачи позволяет существенно сократить расход воды и повысить эффективность системы.

Источник

Пенные установки пожаротушения: классификация и применение

Как показывает опыт, потушить водой можно многое, но далеко не все. Прежде всего это относится к пожарам на автотранспорте, АЗС, в зданиях, на территории, в сооружениях расходных складов ГСМ, баз хранения нефтепродуктов в товарных количествах, производственных объектов категории по взрывопожарной опасности А, Б; т.к. ликвидировать горение ЛВЖ, ГЖ, которые по плотности легче воды, водяные установки пожаротушения не в состоянии.

Для решения этой важной проблемы были изобретены, сконструированы воздушно-пенные огнетушители для устранения первоначальных очагов возгорания, автоматические установки пожаротушения воздушно-механической пеной – для подавления, ликвидации развивающихся пожаров на этих опасных объектах.

По технической сути, установка пожаротушения на основе пены является несколько усложненной, доработанной версией водяной АУПТ, т.к. в ее составе находится практически то же оборудование – от насосных станций пожаротушения до специальных спринклерных, дренчерных оросителей, способных вырабатывать потоки пены от низкой до высокой кратности; но с дополнительными элементами системы – баками/емкостями с пенообразователем, автоматическими насосами-дозаторами/смесителями, обеспечивающими требуемую подачу пенообразователя в магистральные, распределительные трубопроводы.

Хотя пенные АУПТ не так распространены, как их водяные предшественники в эволюционной цепи технического развития систем пожаротушения, а также появились вполне эффективные конкуренты по способности ликвидировать очаги горящих ЛВЖ/ГЖ – порошковые системы, газовые установки пожаротушения; но проверенное десятилетиями использования пенное оборудование и сегодня остается надежным, эффективным средством борьбы с горением подобных веществ, оборудования, материалов – сырья, технологических установок, аппаратов, резервуаров/емкостей хранения готовой продукции.

Классификация

Прежде чем разделить такие АУПТ на классы/виды, следует понять почему так эффективна пена и как, из чего она получается:

• Генерируется из водного раствора пенообразователя, используемого также пожарными подразделениями при ликвидации огня на объектах с наличием нефтепродуктов, другой жидкой органики – спиртов, растворителей, растительных масел, которые легче воды.
• Подаваемая в очаг горящих ЛВЖ/ГЖ пена, подобно им очень быстро растекается по всей поверхности, причем даже этот тонкий слой сразу прекращает процесс горения на занимаемой площади. После того как пеной будет занято все помещение или территория обвалования, внутри которой произошел розлив, пожар будет ликвидирован.

Тушение пеной не только эффективно, но и эффектно внешне, т.к., на первый взгляд, неукротимое пламя, что поднимается над горящей автотехникой, железнодорожными цистернами, технологическими емкостями или установками тушится не огромными объемами поданной воды, а намного меньшим количеством пены.

Работа пенных установок пожаротушения внутри замкнутого объема помещения как ограниченного противопожарными перегородками, дверями, окнами, люками, так и негерметичного, имеющего открытые строительные, технологические проемы, еще более эффективна; отнимает намного меньше времени, не требуя дополнительной подготовки, наращивания сил и средств, участия профессионально обученных специалистов, т.к. весь процесс от обнаружения источника огня до полной ликвидации пожара происходит в автоматическом режиме.

Пенные установки пожаротушения классифицируют по кратности пены:

• УАПТ пеной низкой кратности – с кратностью в интервале 5–20.
• Установки средней кратности – с этим показателем от 20 до 200.
• Системы высокой кратности – более 200. Этот показатель указывает насколько объем полученной пены больше исходного количества пенообразователя, затраченного на ее генерацию/формирование с помощью различного типа оросителей.

Для установок пенного тушения высокой кратности это показатель по технической документации производителя может достигать 800.

Типовая пенная система пожаротушения со спринклерами с закрытой головкой

Существует следующая классификация пенных АУПТ:

• Дренчерные установки пенного пожаротушения – это наиболее эффективные системы, т.к. генерация огнетушащей воздушно-механической смеси начинается сразу из всех оросителей после подачи водного раствора пенообразователя по распределительным трубопроводам в секцию, защищающую то помещение, где сработали датчики дыма, извещатели пламени или иные оконечные устройства в шлейфах АПС, являющейся побудительной системой для пуска/срабатывания такого вида пожарной автоматики.

Используются для пенного пожаротушения значительных как по площади, так и по объему производственных участков, цехов, складов готовой продукции с большим объемом наличия/хранения, переработки, возможного розлива горючих жидкостей, других материалов, потушить которые водой не представляется возможным, а генерируемый объем пены быстро заполняет все пространство защищаемого помещения, не оставляя открытому огню ни единого шанса.

• Спринклерная установка пенного пожаротушения является более избирательным средством для борьбы с возгораниями легких нефтепродуктов, продуктов органического синтеза в тех помещениях, где пожарная нагрузка не так велика, чтобы было необходимо использовать дренчерные генераторы пены, срабатывающие по всей площади, что может повредить оборудование, товарную продукцию в упаковке или иные ценности. А также для защиты участков помещений, важного технологического оборудования, установленного в них. Примеры – опытные участки, цеха предприятий химического органического/неорганического синтеза, производства полимеров, синтетических смол, пластиков/пластмасс; лаборатории анализа качества нефтепродуктов, расходные, мелкооптовые склады ГСМ.
• Автоматические установки пенного пожаротушения с ГПВ – генераторами пены высокой кратности, формирующими ее намного больше по объему и более плотной, чем пенные спринклеры или дренчеры. Такие системы проектируются, монтируются для ликвидации пожаров в особо важных производственных цехах категории А по взрывопожарной опасности предприятий по переработке углеводородного сырья/органического синтеза, на крупных нефтехранилищах для тушения резервуаров с готовой продукцией, на нефтеналивных судах.

В качестве несущего вещества, генерирующего пену, в них может использоваться не только вода, но и воздух или инертные газы, что обеспечивает быстрое опорожнение емкостей с концентрированным пенообразователем, оперативную подачу огнетушащей смеси под высоким рабочим давлением – до 1, 6 МПа. Существуют модульные станции пенного тушения высокой кратности, по своей компактности, минимальному набору оборудования, подобные/соотносимые с системами пожаротушения тонкораспыленной водой.

Подводя итог, можно сказать, что установки со спринклерными пенными оросителями нужны/пригодны для локального поверхностного, а дренчерные, с ГПВ – для общего поверхностного или объемного пожаротушения.

Кроме того, иногда выделяют следующие классы пенных АУПТ – объемного тушения, предназначенные для заполнения всего пространства защищаемого объекта (цеха, складского корпуса); локально-объемного – для заполнения объема корпуса отдельного технологического аппарата, установки, емкости/резервуара хранения, складского/производственного помещения; комбинированного тушения, сочетающий первые два вида – для подачи пены по поверхности корпусов/внутрь пожароопасного технологического оборудования и на площадь помещения/территории вокруг него.

Применение на объектах

Требования к пенным установкам сформулированы в ГОСТ «Установки пенного пожаротушения» за номером 50800-95, распространяющийся на все проектируемые, модернизируемые АУПТ, одновременно выполняющие функции АПС.

Согласно ст. 111 ФЗ-123 основные требования к эксплуатации пенных установок пожаротушения, следующие:

• Автоматическая оперативная фиксация очага пожара с последующим запуском АУПТ.
• Подача огнетушащих жидкостей из спринклерных, дренчерных оросителей, генераторов пены с необходимой интенсивностью/требуемой кратностью для гарантированной ликвидации очага пожара.

Установки тушения пеной применяются для защиты следующих объектов:

• Помещений, где ведутся работы по сливу/наливу, хранению ГСМ в товарных количествах.
• В помещениях насосных, компрессоров, генераторных по перекачке нефтепродуктов.
• Машинных отделений с двигателями, работающими на разных видах жидкого топлива.
• Складов/цеховых кладовых хранения ЛВЖ/ГЖ.
• Нефтеналивных судов.

Пенные АУПТ не используют для тушения:

• Химических веществ/материалов с сильными окислительными свойствами, вступающими в реакцию с Н₂О.
• Оборудования со сжатыми/сжиженными газами.
• Электрооборудования, т.к. велик риск КЗ.

Правила пользования воздушно-пенной установкой дежурным персоналом, членами ДПД должны быть изложены в инструкции, разработанной специализированной организацией, производившей монтажно-наладочные работы, испытания и сдачу оборудования в эксплуатацию.

Плюсы и минусы

• Небольшой расход огнетушащей жидкости по сравнению с водными АУПТ. Отсутствие перерасхода воды исключает косвенный материальный ущерб от повреждения отделки помещений, товароматериальных ценностей.
• Возможность выбора способа тушения – локального или объемного.
• Пригодность для тушения не полностью герметичных помещений, что делает пенные УАПТ куда более пригодными для применения на многих объектах, где использование газовых, аэрозольных, порошковых систем невозможно.
• Производимые сегодня пенообразователи, как и пена, получаемая из них, безопасны для кожи человека, легко убираются с поверхности пола, корпусов оборудования, складских стеллажей после тушения пожара.

• Пена на водной основе, поэтому такие АУПТ не устанавливают в неотапливаемых помещениях/зданиях.
• По этой же причине ими нельзя тушить включенные электрические установки, электронную аппаратуру управления/контроля.

Однако, диапазон применения довольно велик, ими экономически/технически обоснованно защищают множество производственных, складских объектов.

Порядок испытания

Проверка технического состояния, правильной установки оборудования после завершения монтажа, пусконаладочных работ, проведение испытания автоматической системы пенного пожаротушения ведутся по регламенту, изложенному в ГОСТ Р 50800-95.

Техническое обслуживание

Сервис установки пенного пожаротушения ведется по ГОСТ Р 50800-95, РД 009-01-96, где изложены порядок испытаний, технической эксплуатации.

Техническое обслуживания систем пенного пожаротушения

Источник