---

Примітка. Схему розроблено спеціалістами ВНДІПО МНС Росії.

За умови визначеної висоти шару нафтопродукту в резервуарах типу «ПП» та «СПП», коли горіння відбувається під понтоном чи плаваючою покрівлею, умови гасіння пожежі ускладнюються. Потраплянню піни на вільну поверхню нафтопродукту перешкоджають корпус понтону (плаваючої покрівлі) і елементи герметичного затвору.

В залізобетонному резервуарі внаслідок вибуху відбувається руйнування частини покриття. Горіння на ділянці отвору, що утворився, супроводжується обігріванням залізобетонних конструкцій покриття. Через 20÷30 хв може статися обвалення покрівлі та стін резервуара і збільшення площі пожежі.

Розвиток пожежі в обвалуванні характеризується швидкістю поширення полум’я поверхнею розлитого нафтопродукту, яка складає близько 0,05 м/с для рідин, що нагріті до температури, яка нижча за температуру їх спалаху, і перевищує 0,5 м/с для рідин, що нагріті до температури, яка вища за температуру їх спалаху. Після 10÷15 хв впливу полум’я відбувається втрата несучої здатності маршових сходів, вихід з ладу вузлів керування корінними засувками і хлопавками, розгерметизація фланцевих з’єднань технологічних трубопроводів, порушення цілісності конструкцій резервуара, може статися вибух у резервуарі.

Одним з найбільш важливих параметрів, що характеризує розвиток пожежі в резервуарі, є тепловий режим пожежі. В залежності від фізико-хімічних властивостей горючих рідин, характер розподілу температур в об’ємі рідини може бути різним. Під час горіння гасу, дизельного пального, індивідуальних рідин значення температури експоненціально знижується від температури кипіння на поверхні до температури зберігання в глибинному шарі. Характер кривої розподілення температури горючої рідини змінюється зі збільшенням тривалості горіння.

Під час горіння мазуту, нафти, деяких видів газового конденсату і бензину в пальному утворюється гомотермічний шар, висота якого збільшується з плином часу.

Лінійні швидкості вигоряння та прогрівання нафти та нафтопродуктів багато в чому залежать від швидкості вітру, вмісту води в продукті, характеру руйнування покрівлі, організації охолодження стінок резервуара. Значення швидкостей вигоряння та прогрівання горючих рідин, під час горіння яких утворюється гомотермічний шар з температурою вище 100ºС, які слід приймати для проведення розрахунків, наведено в табл. Г.1.

Із збільшенням швидкості вітру до 8÷10 м/с швидкість вигоряння горючої рідини збільшується на 30÷50%. Сира нафта і мазут, що містять емульговану воду, можуть вигоряти з більшою швидкістю порівняно з вказаною в таблиці Г.1.

Таблиця Г.1 – Лінійна швидкість вигоряння та прогрівання деяких вуглеводневих рідин

Накопичення теплової енергії в пальному призводить до значного збільшення витрат пінних засобів на гасіння. Крім цього, збільшення часу вільного розвитку пожежі збільшує небезпеку її розповсюдження на сусідні резервуари, сприяє виникненню факторів, що ускладнюють гасіння, утворює небезпеку спінювання та викиду.

Спінювання горючої рідини відбувається внаслідок присутності в шарі нафти (нафтопродукту) емульгованої води, яка при прогріванні горючої рідини вище 100ºС випаровується та спричиняє спінювання нафти чи нафтопродукту. Спінювання може відбутися приблизно через 60 хв після початку горіння при вмісті вологи в нафті (нафтопродукті) більше 0,3%. Спінювання також може статися в початковий період пінної атаки при подаванні піни на поверхню горючої рідини, температура якої перевищує 100ºС. Цей процес характеризується інтенсивним горінням спіненої маси продукту, збільшенням висоти полум’я в 2÷3 рази і температури полум’я до 1500ºС.

Під час горіння рідини на верхньому рівні наливу може статися перелив спіненої маси через борт резервуара, що створює загрозу людям, збільшує небезпеку деформації стінок резервуара, що горить, і переходу вогню на сусідні резервуари та споруди.

Викид нафти та темних нафтопродуктів з резервуара, що горить, відбувається тоді, коли гомотермічний шар горючої рідини досягає поверхні шару донної (підтоварної) води. Шар прогрітої горючої рідини під час контакту з водою нагріває її до температури значно більшої, ніж температура кипіння. Внаслідок цього відбувається інтенсивне закипання води з виділенням великої кількості водяної пари, яка викидає горючу рідину, що знаходиться над нею, за межі резервуара.

Звичайно викиду передують зовнішні ознаки – посилення горіння, зміна кольору полум’я, посилення шуму під час горіння, можуть також спостерігатися окремі потріскування (хлопки), вібрація верхніх поясів стінки резервуара. Як правило, викид має пульсуючий характер, причому інтенсивність його, тобто збільшення висоти і об’єму полум’я, зростає в самому процесі викиду. Товщина шару донної води, як правило, на потужність викиду не впливає. Приблизний час від початку пожежі до очікуваного моменту початку викиду визначається за формулою:

Т = (H - h) / ( W + u + V),

де Т – час від початку пожежі до очікуваного моменту початку викиду, год.;

Н – початкова висота шару горючої рідини в резервуарі, м;

h – висота шару донної води, м;

W – лінійна швидкість прогрівання горючої рідини, м/год. (табл. Г.1);

u – лінійна швидкість вигоряння горючої рідини, м/год. (табл. Г.1);

V – лінійна швидкість зниження рівня внаслідок відкачування, м/год. (якщо відкачування не робиться, то V=0).

У разі затоплення плаваючої покрівлі або понтону за значення Н слід брати висоту шару продукту тільки над покрівлею або понтоном (рис. Г.2).

Рисунок Г.2 – Визначення висоти продукту для розрахунків часу викиду

Під час пожежі в резервуарі можливе утворення «карманів», наявність яких значно ускладнює процес гасіння. «Кармани» можуть бути різної форми та площі і утворюються як на стадії виникнення пожежі внаслідок перекосу понтону, плаваючої покрівлі, часткового обрушення стаціонарної покрівлі, так і в процесі розвитку пожежі внаслідок деформації стінок.

Стійкість резервуара, що горить, залежить від організації дій щодо його охолодження. У разі відсутності охолодження резервуара, що горить, протягом 5÷15 хв стінка резервуара деформується до рівня наливу горючої рідини.

Додаток Д

до п.10.5 НД «Інструкція про порядок дій персоналу підприємств паливно-енергетичного комплексу під час гасіння пожеж і ліквідації наслідків аварій в резервуарних парках»

(довідковий)

ПРОГНОЗУВАННЯ РОЗВИТКУ ПОЖЕЖІ В РЕЗЕРВУАРНІЙ ГРУПІ ВІД ПРОМЕНИСТОЇ ЕНЕРГІЇ ФАКЕЛА ПОЛУМ’Я

Прогнозування виконують під час розроблення оперативних планів пожежогасіння для орієнтованого оцінювання максимально припустимого часу введення сил і засобів й першочергового охолодження резервуарів, що розташовані поряд з тим, що горить, з метою запобігання можливості вибуху в резервуарі або факельного горіння пароповітряної суміші, що виходить з місць сполучення газового простору резервуара, який опромінюється, з атмосферою.

Результати оцінки прийняті для групи однотипних резервуарів у разі горіння рідини на всій вільній поверхні резервуара в умовах штилю.

Методика прогнозування передбачає два етапи. На першому етапі визначають максимально припустимий час введення сил і засобів на охолодження, виходячи з умов запобігання нагріванню елементів конструкції резервуара, що опромінюється, вище температури самоспалахування парів нафтопродуктів. На другому етапі за вибухонебезпекою середовища в резервуарі, що опромінюється, визначають першочерговість введення стволів для охолодження резервуарів, особливо у разі нестачі сил і засобів на початковій стадії пожежі.

Тривалість прогрівання найбільш теплонапруженого елемента конструкції сусіднього з тим, що горить, резервуара, до температури самоспалахування парів нафтопродукту можна визначити за номограмою (рис. Д.1).

Примітка. Методика прогнозування розвитку пожежі в резервуарній групі від променистої енергії факела полум’я розроблена спеціалістами ВНДІПО МНС Росії.

Номограмою слід користуватися таким чином. З точки, що відповідає температурі навколишнього середовища, проводять пряму через шкалу «Відношення відстані між резервуарами до діаметра резервуара, що горить» і визначають тривалість нагрівання стінки до температури самоспалахування.

Приклад використання номограми наведено на рис.Д.1 (штрих-пунктирна лінія) за таких вихідних даних:

– температура навколишнього середовища 0ºС;

– відношення відстані між резервуарами до діаметра резервуара, що горить, дорівнює 0,45.

З точки, що відповідає температурі навколишнього середовища (0⁰С), проводимо пряму, яка перетинає шкалу «Відношення відстані між резервуарами до діаметра резервуара, що горить» в точці «0,45». Вона перетинає шкалу «Критичний час» у точці «11 хв».

Отже, від початку пожежі до закінчення 11 хвилини повинні бути вжиті дії, спрямовані на охолодження сусідніх резервуарів.

Розрахунок номограм виконано за таких умов:

– небезпечна температура нагріву (176ºС) прийнята такою, що дорівнює 0,8 температури самоспалахування для пального «ТС-1» (цей нафтопродукт має мінімальну температуру самоспалахування серед нафтопродуктів);

– інтегральна густина випромінювання під час горіння дизельного пального в середньому складає 73 кВт/м²;

– товщина оболонки верхнього поясу резервуара «РВС-5000» дорівнює 5 мм.

Вибухонебезпеку середовища в резервуарі зі стаціонарною покрівлею, який опромінюється, можна оцінити за номограмою, яку наведено на рис. Д.2.

Для користування номограмою необхідно знати такі вихідні дані:

– рівень нафтопродукту в сусідніх резервуарах;

– температура нафтопродукту в резервуарі, що не горить (приймають такою, що дорівнює середньомісячній температурі навколишнього середовища);

– температура спалаху нафтопродукту.

Приклад користування номограмою наведено на рисунку Д.2 (штрих-пунктирна лінія) для таких вихідних даних:

– рівень пального «ТС-1» у резервуарі, що не горить, дорівнює 10,66 м;

– температура нафтопродукту дорівнює середньомісячній температурі навколишнього середовища в червні, тобто 20ºС;

– температура спалаху пального «ТС-1» дорівнює 31ºС;

– тривалість опромінювання дорівнює 10 хв.

З точки, що відповідає рівню нафтопродукту в резервуарі (10,66 м), проходить пряма через шкалу «Час опромінювання» в точці, що дорівнює 10 хв, і упирається в лінію 1. При цьому на лінії 1 робиться позначка. Потім з цієї точки пряма перетинає точку «20ºС» на шкалі «Температура нафтопродукту» і перетинає лінію 2 продовжується до точки «31ºС» на шкалі «Температура спалаху» і далі вказує значення концентрації, яке дорівнює 1,4 % (об.), тобто концентрація парів у резервуарі є вибухонебезпечною. Вибухонебезпека середовища вказує на першочерговість введення стволів для охолодження цього резервуара.

Рисунок Д.1 – Номограма для визначення максимально припустимого часу введення сил і засобів для охолодження резервуарів, які розташовані поряд з резервуаром, що горить

Рисунок Д.2 – Номограма для визначення вибухонебезпеки середовища в резервуарі, розташованого поряд з резервуаром, що горить

Додаток К

до п.11.9 НД «Інструкція про порядок дій персоналу підприємств паливно-енергетичного комплексу під час гасіння пожеж і ліквідації наслідків аварій в резервуарних парках»

(довідковий)

ОСНОВНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПІНОУТВОРЮВАЧІВ ТА ВОГНЕГАСНА ДІЯ ПОВІТРЯНО-МЕХАНІЧНОЇ ПІНИ

Залежно від сфери застосування піноутворювачі для гасіння пожеж поділяються на піноутворювачі загального та піноутворювачі спеціального (цільового) призначення для гасіння пожеж.

За здатністю розкладатися під дією мікрофлори водоймищ і ґрунтів піноутворювачі поділяються на біологічно «м’які» (біологічна здатність до розкладу більше 80%) та біологічно «жорсткі» (біологічна здатність до розкладу менше 80%).

За кордоном піноутворювачі залежно від поверхнево-активної основи поділяються на протеїнові (білкові), фторпротеїнові, синтетичні (вуглеводневі), фторсинтетичні плівкоутворювальні (АFFF) та фторпротеїнові плівкоутворювальні (FFFP).

Протеїнові піноутворювачі складаються з гідролізованих білків з додаванням стабілізаторів. З їх робочих розчинів у разі використання відповідного обладнання утворюється піна низької кратності, яка має високу теплостійкість, здатність до розтікання, і яка перешкоджає повторному займанню парів нафти (нафтопродуктів). Ці піноутворювачі призначені для гасіння вуглеводнів. До їх недоліків відноситься здатність піни змішуватися і забруднюватися вуглеводнями, що вимагає подавання піни у такий спосіб, при якому вона найменше перемішується з нафтою чи нафтопродуктами. Протеїнові піноутворювачі не знайшли поширення в Україні.