В настоящее время Вьетнам располагает пятью крупными объектами для хранения нефти и нефтепродуктов, которые находятся в различных провинциях страны. Одним из крупнейших резервуарных парков является нефтебаза «Дык Зянг», которая представляет собой современное предприятие по хранению нефтепродуктов, перевалки и снабжению нефтепродуктами потребителей промышленности, транспорта и сельского хозяйства.

Нефтебаза «Дык Зянг» на земельном участке общей площадью 150797м² имеет 26 основных резервуаров с вертикальной структурой колонн. Резервуары построены из стали; крыши резервуаров выполнены в форме пирамиды. Резервуары или группы резервуаров окружены кирпичными дамбами; вокруг кирпичных дамб расположены пенные столбы и водяные столбы для тушения пожаров (имеется 31 водяных столба и 31 пенных).

На резервуарах установлена стационарная система пожаротушения, состоящая из пенных стволов AFC, распылителей пены и система дождевой воды для охлаждения стенок резервуаров при пожаре. На данной нефтяной станции используются пенообразователи, изготовленные во Вьетнаме, США и России [1]. На примере пенообразователя марки «АКВАФОМ» тип S предложен способ разработки практических предложений по применению различных пенообразователей различной концентрации в растворах, а также рассмотрение способов подачи пены в очаг пожара. Необходимо для каждого, пенообразователя, введенного в эксплуатацию, экспериментальным путем определять оптимальную и критическую интенсивности подачи пены к месту тушения для обоснования нормативной интенсивности подачи [2, 3].

Для определения огнетушащих свойств пенообразователя был проведён натурный эксперимент. Методика проведения экспериментов заключалась в том, что в лабораторных условиях кафедры процессов горения на специальной стандартной установке проведено тушение модельного очага пожара. Тушение модельного очага пожара проводилось с различной интенсивностью подачи пены, полученной из растворов с разной концентрацией.

  Экспериментальная установка включала в себя модель резервуара диаметром 0,15м и высотой 0,30м, заполненной керосином, трубопровод для подачи пены в резервуар, ёмкость с пеной, систему нагнетания воздуха в ёмкость с пеной и регулирования его расхода. Для выполнения работы создавали растворы пенообразователя марки «АКВАФОМ» тип S с концентрацией пенообразователя – 1, 3 и 6%; пену получали, перемешивая раствор пенообразователя в металлической ёмкости. Готовую пену сжатым воздухом передавливали из ёмкости по трубопроводу в резервуар на поверхность (1-ый способ тушения) или подавали пену под слой горящей жидкости (2-ой способ тушения). Расход пены варьировали, изменяя расход воздуха. Время тушения (τ_т) измеряли с помощью секундомера. Для построения кривой тушения требовалось не менее десяти опытов. Расход воздуха подбирался так, чтобы в ходе работы получить полную кривую тушения.

Кратность пены (Кп), которую удалось создать на лабораторном оборудовании, составила 4. Пена данной кратности участвовала во всех лабораторных испытаниях данного пенообразователя.

При подслойном способе тушения, для 1, 3 и 6% раствора пенообразователя марки «АКВАФОМ» тип S интенсивность подачи (I_п) варьировали в диапазоне ориентировочно от 0,01 – 0,1 кг/(м² с). Время тушения при различных интенсивностях подачи изменялось в диапазоне от 6 до 30 с (таблица 1).

Таблица 1

Значения параметров тушения раствором пенообразователя марки «АКВАФОМ тип S»

при подслойном способе тушения

На основе полученных результатов построена зависимость времени тушения от интенсивности подачи огнетушащего средства (ОС) для различных концентраций пенообразователя «АКВАФОМ тип S» в растворе (рис 1).

Ярко выраженной разницы времени ликвидации горения при подслойном тушении для концентраций 1 и 3 % не наблюдается, выделяется зависимость 6% концентрации (тушение происходит медленее), но эффективность тушения определяется такими параметрами, как значением минимального удельного расхода ОС и параметром интенсивности тушения.

Минимальный удельный расход (q^уд), равный произведению времени тушения на интенсивность подачи ОС, для трех концентраций составил: для 1% раствора пенообразователя – 0,314 кг/м², для 3% раствора пенообразователя – 0,314 кг/м², для 6% раствора пенообразователя – 0,47 кг/м² соответственно, При этом интенсивность подачи, которая обеспечила такие значения минимальных удельных расходов для 1 и 3 % концентраций составляет 0,036 кг/(м² с), время тушения при таких интенсивностях менее 15 с. При этом критическая интенсивность подачи (I_{п кр}) для всех растворов с данными концентрациями ориентировочно составила 0,015 кг/(м²с).

 Следовательно, при подслойном способе тушения раствором пенообразователя «АКВАФОМ» тип S модельного пожара резервуара, содержащего ГЖ предпочтительно использовать 1 и 3% раствор, при этом оптимальная интенсивность подачи составит ориентировочно 0,033 – 0,036 кг/(м² с).

 Параметр эффективности тушения для 1 и 3% раствора пенообразователя «АКВАФОМ тип S» при подслойном тушении составил:

${П}_{эт}$ = $\frac{1}{I_{т}{\mathrm{\tau }}_{Т}^{2 }}$ = $\frac{1}{\mathrm{0,035}\times {15}^2}=\mathrm{0,12}$ м²/(кг с)

При поверхностном способе тушения, для 1, 3 и 6% раствора пенообразователя марки «АКВАФОМ» тип S интенсивность подачи (I_п) варьировали в диапазоне от 0,008 – 0,4 кг/(м² с). Время тушения при различных интенсивностях подачи изменялось в диапазоне от 4 до 75с (таблица 2). При этом критическая интенсивность подачи (I_{п кр}) ориентировочно составила 0,01 кг/(м²с) как и при подслойном тушении.

Таблица 2

Значения параметров тушения раствором пенообразователя «АКВАФОМ тип S»

при поверхностном способе тушения

На основе полученных результатов построена зависимость времени тушения от интенсивности подачи огнетушащего средства (ОС) при поверхностной подаче пены для различных концентраций пенообразователя «АКВАФОМ тип S» в растворе (рис 2).

Время тушения модельного очага пожара при поверхностном способе тушения несколько ниже, чем при подслойном тушении.

Минимальный удельный расход (q^уд) при поверхностном тушении для трех концентраций составил: для 1% раствора пенообразователя – 0,314 кг/м², для 3% раствора пенообразователя – 0,343 кг/м², для 6% раствора пенообразователя – 0,286 кг/м² соответственно, При этом значение интенсивность подачи, которая обеспечила такое значение удельного расхода находится в районе 0,025 кг/(м² с) для 6% раствора пенообразователя; 0,039 кг/(м²с) для 3% раствора; и интенсивность подачи равная 0,035 кг/(м² с) для 1% раствора пенообразователя. Время тушения при такой интенсивности – 10 - 15с. При этом критическая интенсивность подачи (I_{п кр}) для всех растворов с данными концентрациями ориентировочно составила 0,01 кг/(м²с).

Параметр эффективности тушения при поверхностном тушении для разных концентраций составил:

для 6% раствора пенообразователя «АКВАФОМ тип S»

${П}_{эт}$ = $\frac{1}{I_{т}{\mathrm{\tau }}_{Т}^2}$ = $\frac{1}{\mathrm{0,025}\times {17}^2}=\mathrm{0,14}$ м²/(кг с)

для 3% раствора пенообразователя «АКВАФОМ тип S»

${П}_{эт}$ = $\frac{1}{I_{т}{\mathrm{\tau }}_{Т}^2}$ = $\frac{1}{\mathrm{0,039}\times 8^2}=\mathrm{0,4}$ м²/(кг с)

для 1% раствора пенообразователя «АКВАФОМ тип S»

${П}_{эт}$ = $\frac{1}{I_{т}{\mathrm{\tau }}_{Т}^2}$ = $\frac{1}{\mathrm{0,035}\times {10}^2}=\mathrm{0,28}$ м²/(кг с)

Наибольший параметр эффективности тушения получился у 3 % раствора пенообразователя при интенсивности подачи равной 0,39 (приблизительно 0,4) кг/(м² с). Исходя из проделанных экспериментов, можно сделать вывод, что пенообразователь «АКВАФОМ» тип S целесообразно использовать при поверхностном тушении, при концентрации пенообразователя в растворе - 3%, а при подслойном тушении рекомендуема концентрация – 1 или 3%. Оптимальная интенсивность подачи пены при поверхностном тушении составляет - 0,4 кг/(м²с), а при подслойном тушении 0,035 м²/(кг с). Значение этих интенсивности можно рекомендовать как нормативные интенсивности подачи.

Литература.

1. Система нефтепродуктообеспечения Вьетнама: Отчет управления нефти и нефтепродуктов Министерства торговли Вьетнама. - Ханой, 2012. – С. 243.

2. Абдурагимов И.М. Механизмы огнетушащего действия средств пожаротушения «Сборник статей по физике и химии горения и взрыва». (изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана. М. 2012г, С. 21 – 23.

3. Воевода С.С. и др. Влияние факторов пожара на огнетушащую эффективность плёнкообразующих пенообразователей. журн. ПВБ № 10. 2012г. С.19 – 22.