Объемное тушение пожаров газокомпрессорных станций ионизированной средой

Volumetric fire extinguishing of gas compressor stations with ionized medium

Аннотация: Проведён многофакторный анализ проблем объёмного тушения пожаров газокомпрессорных станций. Определена необходимость повышения эффективности объёмного тушения данных объектов с использованием ионизированных сред. Предложена техническая схема для создания ионизированной среды.

Ключевые слова: газокомпрессорные станцииобъемное пожаротушениеионизированная средазамкнутые пространстваэффективность

Автор:Халиков Ринат Валерьевич |

Введение

Безопасность газокомпрессорных станций во многом определяется пожарной безопасностью, находящихся на ней объектов. Согласно [1-3] на территории газокомпрессорных станций происходило от 15 до 18 пожаров и аварий ежегодно. Более 70 % всех пожаров газокомпрессорных станций происходило в замкнутых объемах. Это обуславливает необходимость рассмотрения процессов объемного тушения данных объектов. Необходимо отметить, что эффективность тушения пожаров в замкнутых объемах газокомпрессорных станций существующими средствами пожаротушения составляет не более 57 % [4]. Для детального решения данной проблемы необходимо проанализировать основные огнетушащие вещества, используемые для объемного пожаротушения (рис. 1).

 

Рисунок 1 – Диаграмма зависимости величины защищаемого объема от вида огнетушащего вещества

Анализ рисунка 1 показал, что наибольшей эффективностью обладают вещества в основе которых лежат воздействия на химические процессы, происходящие в пламени, то есть обладают ингибирующими свойствами, либо высокой дисперсностью, однако анализ работ [5] показал, что повысить эффективность пожаротушения возможно, используя электрохимическое представление пламени. Таким образом необходимо повысить эффективность объемного пожаротушения газокомпрессорных станций, используя преимущества ингибиторов, дисперсных систем, ионизируя данную среду.

Применение электрохимической структуры пламени для ионизации огнетушащего вещества

Для понимания электрохимической структуры пламени проанализировать вещества, участвующие в пожарах в замкнутых объемах газокомпрессорных станций. В объеме помещений газокомпрессорных станций обращается комплекс различных горючих веществ и материалов, однако наибольшую опасность представляю жидкие углеводороды. Проведенные исследования в [3] позволяют рассмотреть электрохимическую структуру пламени жидких углеводородов (Табл. 1).

Таблица 1 – Параметры ионной структуры пламени жидких углеводородов

№ п/п

Время, мин

Энергетическая группа, где d-E – энергия орбитальной связи группы

Отношение толщины положительного и отрицательного слоя

1

1

∑=d-E[C-H]

1-0,5

2

2

∑=d-E[C-H2]

0,5-0,054

3

3

∑=d-E[C-H-N]

0,043

4

4

∑=d-E[C-H-N]

0,04

5

5

∑=d-E[C-H_N2]

0,02

6

6

∑=d-E[C-HO]

0,015

7

7

∑=d-E[C-HO]

0,015

8

8

∑=d-E[C-H-N]

0,01

9

9

∑=d-E[C-H-N-O]

0,01

10

10

∑=d-E[C-H-N-O]

0,015

11

11

∑=d-E[C-H-N-O]

0,015

12

12

∑=d-E[C-H-N-O]

0,015

13

13

∑=d-E[C-H-N-O]

0,02

14

14

∑=d-E[C-H-O]

0,03

15

15

∑=d-E[C-H2]

0,035

16

16

∑=d-E[C-H3]

0,04

17

17

∑=d-E[C-H-N]

0,043

18

18

∑=d-E[C-H2]

0,045

19

19

∑=d-E[C-H2]

0,05

20

20

∑=d-E[C-H2]

0,051

Таким образом, используя показатели ионной среды пламени жидких углеводородов при пожаре в замкнутом объеме газокомпрессорных станций можно использовать для создания ионизированной среды, содержащей в себе как ингибирующие свойства, так и возможности воздействия на ионную структуру пламени.

Ионизированная среда для тушения пожаров на газокомпрессорных станциях

Для создания ионизированной среды можно использовать техническое устройство, представленное на рисунке 3, для создания ионизированной среды в котором используются электромагнитная обработка водяных растворов ингибиторов.

К стволу

Датчик уровня

Дозирующий насос

Электромагнит

Раствор ингибитора

Из цистерны

 -

Рисунок 3 – Техническая схема создания ионизированной среды

Таким образом используя схему, представленную на рисунке 3, можно создавать ионизированную среду для повышения эффективности тушения пожаров. Для подтверждения эффективности применения данной схемы необходимо проведение экспериментального исследования.

Исследование проводится при поддержке Фонда содействия инновациям по договору №15204ГУ/2020 от 05.06.2020

Литература

  1.  Пожары и пожарная безопасность в 2018 году: Статистический сборник. Под общей редакцией Д.М. Гордиенко. - М.: ВНИИПО, 2019, - 125 с.: ил. 42.
  2.   Быков А.И. Методика оценки массы природного газа, участвующего в образовании огненного факела при разрыве магистрального газопровода / А.И. Быков // Пожаровзрывобезопасность – 2015. – Т. 24, № 9. – с. 48-54.
  3.   Р.В. Халиков Объемное тушение пожаров твердых углеводородов. [Электронный ресурс] // Пожарная и техносферная безопасность: проблемы и пути совершенствования. 2019. № 3 (4). С. 201-203. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=41579070 (дата обращения 13.07.2020)
  4.   В.В. Роенко, Р.В. Халиков Пожаровзрывобезопасность замкнутых пространств объектов газокомпрессорных станций. [Электронный ресурс] // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. 2020. № 1. С. 30-35. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=42722653 (дата обращения 13.07.2020).
  5.   Storesund K.L. Fire incidents and potential fire incidents on Norwegian oil and gas installations. [Электронный ресурс] // SPFR Report, 2015. Режим доступа: https://www.researchgate.net/publication/325869491_Fire_incidents_and_potential_fire_incidents_on_Norwegian_oil_and_gas_installations (дата обращения 10.06.2020)