EP2540351B1 - Method and device for quenching oil and petroleum products in tanks - Google Patents
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- EP2540351B1 EP2540351B1 EP10846730.9A EP10846730A EP2540351B1 EP 2540351 B1 EP2540351 B1 EP 2540351B1 EP 10846730 A EP10846730 A EP 10846730A EP 2540351 B1 EP2540351 B1 EP 2540351B1
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- A62C3/06—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places of highly inflammable material, e.g. light metals, petroleum products
- A62C3/065—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places of highly inflammable material, e.g. light metals, petroleum products for containers filled with inflammable liquids
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- A62C35/68—Details, e.g. of pipes or valve systems
Definitions
- the invention relates to a tank extinguishing method for extinguishing petroleum fires according to the preamble of claim 1.
- the invention can be used in fire protection technology. It provides a method for extinguishing petroleum and oil product fires, flammable liquids (combustible liquids) and highly flammable liquids in steel-fired tanks (SHT) and steel high-tonnage pontoon (SHTP) tanks.
- SHT steel-fired tanks
- SHTP steel high-tonnage pontoon
- the patent RU 2129031 of 18.08.92 describes a fire extinguishing method according to which the burning surface is controlled with an aerosol-forming solid fuel in the form of foam granules or foam fog bodies with a specific weight of 800 kg / m 3 .
- the foam granules or the foam fog bodies are coated with a moisture protection agent.
- the ignition temperature of the moisture protection agent is 120-140 ° C.
- the moisturizer is manually fed according to the invention (the bags of foam granules are thrown down onto the burning surface of the oil tank) or through a hose from the tanker.
- the remainder (undissolved, not settled and non-condensed residue) of the gas-aerosol mixture is barbotiert over a layer of flammable or highly flammable liquid to the fuel surface.
- the specific consumption of the fire extinguishing agent with respect to the burning surface was 0.2 kg / m 2 with a burning surface of 1 m 2 , the volume of the highly inflammable liquid 0.75 m 3 and the column of highly inflammable liquid 0.75 m.
- the losses of fire extinguishing aerosol in pipelines and coolers are each up to 50% ( VV Agafonov, NP Kopylov. Aerosol fire extinguishing systems. M .: 1999. 302 p .). Under natural conditions, the actual consumption is in the end 0.8 kg / m.
- the delivery time of the gas-aerosol mixture to the surface with burning liquid is at least 2 minutes, taking into account the duration of the fire-extinguishing aerosol generator.
- the disperse fire extinguishing gas mixture is formed by the fact that a gaseous and / or liquefied gas phlegmatizer (combustion retarder) and / or a gaseous and / or liquefied homogeneous flame retardant and / or a hydrocarbon repellent surface active under a pressure of at least 2 MPa the container with a powdered or liquid heterogeneous flame retardant is supplied.
- the container is equipped with a valve which ensures the outlet of disperse gas mixture via a perforated spray nozzle or via several spray nozzles at a container pressure of at least 0.42 MPa.
- the perforated spray nozzles ensure an atomization of the dispersed gas mixture by 180 ° with a consumption of at least 1 kg / sec.
- the direction of atomization runs in the same direction as the surface of the burning liquid and in the upper hemisphere above the surface of the above-mentioned liquid.
- the sputtering intensity thereby ensures the concentration of the disperse gas mixture of at least 0.09 kg / m 3 in the middle of the flame above the burning surface.
- the mass ratio between the gas phase and the disperse phase of the fire extinguishing mixture is within 0.2: 1 to 15: 1.
- the gas component is an inert gas (eg CO 2 , N 2 , Ar or their mixture) and / or or an ozone-neutral halogenated hydrocarbon.
- the heterogeneous flame retardants used are a fire-extinguishing powder based on carbonate and / or chloride and / or phosphate of alkali metals and / or alkaline earth metals and / or based on ammonium or a misting solution of orthophosphoric acid.
- the disperse gas mixture is simultaneously supplied from several generators which float on the surface of the liquid in the tank and are located both at the periphery of the tank and at its center.
- the resulting vector is the horizontal sputtering of the peripheral generators towards the center and the center generators aligned towards the edge.
- the resulting sputter vector of the top hemisphere facing peripheral generators is oriented toward the center of the flame and the centrally located generators from the center of the burning surface mirror to the edge at an angle of 90 ° to the above vector.
- the main deficiency of this process is its explosion instability. That is, in a steam explosion of highly flammable liquids or fuel liquid disassembly of the floating on the liquid surface facilities in the SHT comes about, so that these facilities are thrown out of the tank.
- the patent RU 2355450 C2 is a method for extinguishing highly inflammable and combustible liquids in fixed roof tanks or in solid roof tanks with pontoon or floating tank known.
- the disperse fire extinguishing gas mixture is conveyed from a fire extinguishing module device or a group of devices which are arranged outside the tank or on the floating roof of the tank.
- the method is characterized in that the disperse fire extinguishing gas mixture is produced in two steps. The first step takes place in an antechamber of the container containing the dispersed heterogeneous flame retardant.
- the gaseous and / or liquefied mixture ingredients are admitted into the pre-chamber from a bottle or a bottle system or a gas generator with triggering and locking devices according to a signal from a detector or manually via a ventilation pipe.
- the ventilation pipe is installed inside the prechamber.
- the antechamber is equipped with an outlet valve a secondary acceleration mixing chamber connected.
- the release and locking devices open at pressure of at least 0.9 MPa.
- a final disperse gas mixture of gas to the disperse phase is formed in a ratio in the range of 0.35: 1 to 100: 1. In this case, such a ratio of the gas and liquefied phlegmatizer is taken, which ensures a pressure of at least 4 MPa at a temperature of -50 ° C in the bottled gas system.
- the second step The disperse gas mixture is conveyed from the acceleration mixing chamber via a pipeline into a nozzle unit.
- the nozzle unit has a shut-off valve which opens the nozzle unit.
- the nozzle unit is provided with a supersonic confuser, wherein the length-diameter ratio of the nozzle a pressure of at least 0.1 MPa at the mouth and a mass consumption of at least 15 kg / sec. ensures.
- carbon dioxide and / or fluorocarbons or sulfur hexafluoride are used as the gaseous and / or liquefied phlegmatizer.
- gaseous and / or liquefied homogeneous flame retardants bromine and / or iodine-halogenated hydrocarbons are used.
- the gas phlegmatizers used are nitrogen or argon.
- heterogeneous flame retardants fire-extinguishing powders based on chloride, sulfate, phosphate or carbonate of alkali metals, alkaline earth metals or ammonium or their mixture are used.
- the disadvantage of the prototype process is also an explosion instability.
- the one by the patent US 5573068 (IPC A 62 C3 / 06 of 12.11.1996) known fuel oil fire fighting equipment comprises a gas-powder injector and / or a gas-liquid injector (foam generator - foam generator), which the fire extinguishing agent in a system of annular and radial pipes via a trigger shut-off device.
- the pipes are horizontal in oil and flush with the bottom of the tank and are connected to a system of vertical pipes.
- the upper part of these tubes lies above the surface of the oil.
- each spray nozzles are installed, which ensure the supply of fire extinguishing agent over the burning surface of the fuel liquid during the oil fire.
- This device is considered a prototype.
- DE 908 940 C is a particular intended for fuel storage containers fire extinguishing device known.
- the device provides a supply of the extinguishing agent to the container bottom and a discharge of the extinguishing agent on the liquid level in the container. It comprises a buoyancy body connected to a displacement outlet via a entrainable connection line and provided with a displacement outlet, an extinguishing medium line entrained by the latter and connected to the inlet arranged in the bottom of the tank, and outlets for the extinguishing agent carried by the buoyancy body.
- Second step After a signal from the fire detector, the trigger shut-off device on the injector is opened.
- the above-mentioned fire extinguishing mixture is supplied from the injector to the exhaust pipe and the float spray nozzle.
- the fire extinguishing mixture is directed from the float spray nozzle just below the layer and / or on the surface of the liquid in closed jets from the center to the edge.
- the rays run in the same direction with the mirror and with a deflection of 360 °.
- 0.05 - 0.2 parts of the above-mentioned fire extinguishing mixture are atomized through the nozzles at an angle of 3 to 90 ° to the surface of the burning liquid in the tank to generate a buoyant force. This buoyancy force ensures the positive buoyancy of the "Outlet Line - Float Spray Nozzle" arrangement.
- the spray nozzle may be arranged in advance over the surface of the layer of the combustible liquid.
- a disperse fire extinguishing composition As the dispersion gas fire extinguishing mixture, a disperse fire extinguishing composition is used. It contains a highly dispersed additive, a flowability targeting additive, an organosilicon hydrophobing agent, a powdered main flame retardant and a gaseous and / or liquefied phlegmatizer or a mixture of a phlegmatizer and a liquid flame retardant.
- gaseous and / or liquefied phlegmatizer here are carbon dioxide or a mixture of carbon dioxide and nitrogen or air in the ratio of 9: 1 to 4: 1 or a mixture of carbon dioxide and alkyl carbinol in the ratio of 99: 1 to 90: 10 or a mixture of Carbon dioxide and nitrogen or air with alkyl carbinol in the ratio 80 - 100: 5 - 20: 0.5 - 5 used.
- liquid flame retardant a 5% iodine solution or a 5-20% mixed solution of iodine and iodide of an alkali metal or ammonium in alkyl carbinol is used.
- the carbon dioxide is modified by dimethyl ketone from 100: 1 to 10: 1 and that at the following proportions in wt.% highly dispersed additive - 0.2-2.8; Target additive for flowability - 4,6 - 25; organosilicon hydrophobing agent - 0.1-0.7; powdered main flame retardant - 15-85; Phlegmatizer or mixture of phlegmatizer and liquid flame retardant - Rest.
- a extinguishing composition with compressed propellant gases nitrogen, argon, nitrogen extinguishing gas or their mixture with air
- liquefied quenching gases carbon dioxide, sulfur hexafluoride, halogenated hydrocarbons or their mixture
- the compressed gas to liquefied gas ratio in% by weight is as follows: Compressed gases - 6,6 - 60 Liquefied gases - Rest.
- the triggering and shut-off device is designed with an electrical and / or a compressed air and / or a manual release in conventional or explosion-proof design.
- the diameter of the SHT-5000 is 21.1 m.
- the surface of the oil level is 356 m 2 .
- 6 modules with extinguishing powder MPP "BiZone-100" (2 pieces per foam discharge KNP-5) are placed around SHT.
- the total amount of phosphate powder is 480 kg.
- the extinction constant ⁇ 0.8-14 in the IR range (0.8-14) ⁇ m for monoammonium phosphate powder is about 0.05 to 0.1 m 2 / g, depending on its degree of dispersity.
- the blending of the powdery ingredients and the preparation of the dry powdered flame retardant are carried out in a plant and by a method that are common in the production of extinguishing powders.
- the prepared dry flame retardant is filled into the powder container (bottle) with the aid of a filling system (eg PSM plant).
- a filling system eg PSM plant.
- the phlegmatizing propellant, the liquefied flame retardant and the modifier of the liquefied phlegmatizer are filled into the gas container of the device by means of the filling system (3CA). This gas container will subsequently serve as a gas source.
- the dispersion and gas components are mixed together. This results in the dispersion gas fire extinguishing mixture which is sprayed into the firing range according to the invention.
- Tables 1 to 3 contain exemplary compositions for filling the devices according to the invention as well as the test results achieved in petroleum firefighting with the aid of the method according to the invention and the respective device on the model firing range 233B.
- the dispersion gas fire extinguisher module (“BiZone-100” type) is placed outside the SHT or SHTPK or SHTP near the inlet of the tank.
- the "BiZone-100" (the injector) is connected to the float spray nozzle via the trigger and shut-off device by means of a flexible (articulated or other) or fixed pipe.
- the float spray nozzle is placed under the layer of flammable liquid in the tank or on the surface of said liquid according to claim 1 of the invention.
- the tripping and shut-off device is opened.
- the fire fighting takes place via the outlet pipe and the spray nozzle in two steps. First, the fire extinguishing agent is placed under the layer and / or on the surface of the combustible liquid and then above the surface of the fuel liquid at a level of 0.005D to 0.05D (D stands for SHT diameter).
- the device for extinguishing crude oil and petroleum products 6 in steel roofed tanks (SHT) with fixed roof 9 and in SHT with pontoon 10 (SHTP) works according to the method according to the invention as follows:
- a signal from the fire detector comes into the monitoring triggering device of the fire extinguishing system. From here, the signal comes as an electric or compressed air signal in the triggering and shut-off device 2, which is located on the bottle with phlegmatizing propellant gas injector 1.
- the phlegmatizing gas enters the container with the dispersed chemical flame retardant. As it flows through the container, it forms the disperse fire extinguishing gas mixture, the recipe of which is given in Tables 1-3.
- This fire extinguishing gas mixture comes via the outlet 5 and the articulated connections 3 in the Kreissprühdüse 7. From here, the dispersion gas mixture flows under the layer 6 of petroleum and petroleum products. Below the layer 6, the dispersion gas mixture spreads in the same direction and cools it. As a result, this layer 6 is phlegmatized. A portion (5 to 20%) of the dispersion gas mixture which flows out of the circular spray nozzle 7 at a flow rate of at least 0.15 kg / s ⁇ m 2 produces the positive buoyancy for the float 8 Console "Kreissprühdüse - joint outlet pipe" and finally the emergence of the Kreissprühdüse 7 ensured. The circular spray nozzle 7 delivers the disperse fire extinguishing gas mixture to the burning surface of the layer 6 or below the float pontoon 10 with the pontoon floats 11.
- the method and the device according to the invention provide the new positive property, namely the resistance to the explosion of the petroleum vapor and the flammable and highly flammable liquids.
- Table 3 ingredients prototype Ingredient content (% by weight) method Facility Embodiments of the invention RU 2258549 US 5573068 379 380 381 382 383 1 2 3 4 5 6 7 1.
- High dispersion additive (silica) 0.2-2.8 - - - - - - 2.
- Organosilicon hydrophobing agent 0.1-0.7 - - - - - - - 4.
Landscapes
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Description
Die Erfindung betrifft ein Tanklöschverfahren zum Löschen von Erdölbränden nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a tank extinguishing method for extinguishing petroleum fires according to the preamble of claim 1.
Die Erfindung ist in der Brandschutztechnik einsetzbar. Sie bietet ein Verfahren zum Löschen von Erdöl- und Ölproduktbränden, brennbaren Flüssigkeiten (Brennflüssigkeiten) und leicht entzündbaren Flüssigkeiten in Stahlhochtanks (SHT) und Stahlhoch-Festdachtanks mit Ponton (SHTP).The invention can be used in fire protection technology. It provides a method for extinguishing petroleum and oil product fires, flammable liquids (combustible liquids) and highly flammable liquids in steel-fired tanks (SHT) and steel high-tonnage pontoon (SHTP) tanks.
Aus der Druckschrift
Es ist auch ein Gaspulverlöschverfahren aus einem Pulverfeuerlöscher zur Lokalbrandbekämpfung bekannt. Es enthält eine Flaschenkanone mit Feuerlöschpulver, eine Gaserzeugungszelle mit einer Sprengstoffladung und eine Zündpatrone sowie ein automatisches Steuer- und Überwachungssystem. Dieser Feuerlöscher ist den Richtlinien VNIIPO MVD RF (
- ein erhöhtes spezifisches Gewicht der Einrichtung gegenüber dem Gewicht ihrer Löschmittelladung;
- ein hoher Druck (100 MPa) und eine hohe Temperatur (1500 - 2000° C) in der Gaserzeugungszelle;
- ein Hochdruck (10 MPa) im Gehäuse des Feuerlöschers;
- eine Unhandlichkeit dieses Löschverfahrens wegen zu hoher Ausströmgeschwindigkeit (bis zu 250 m/Sek.) des Feuerlöschmittels und eine erhöhte Gefährdung für das Bedienpersonal.
- an increased specific weight of the device relative to the weight of its extinguishing agent charge;
- a high pressure (100 MPa) and a high temperature (1500-2000 ° C) in the gas generating cell;
- a high pressure (10 MPa) in the body of the fire extinguisher;
- a clumsiness of this extinguishing method due to high outflow speed (up to 250 m / sec.) Of the fire extinguishing agent and an increased risk to the operator.
Das Patent
Nach Meinung der Erfinder ist dieses Verfahren in der Praxis so gut wie nicht ausführbar und zwar, da die Zuführung eines festbrennstoffgestützten bzw. pyrotechnischen Löschmittels mit den oben angegebenen Kenndaten zur Oberfläche des brennenden Tanks äußerst gefährlich ist, besonders wenn die Brennfläche 375 m2 groß ist. Der Tankdurchmesser eines SHT-5000-Tanks beträgt 21,1 m, und die Brennfläche beträgt 356 m2. Die Höhe der Flamme beträgt beim Erdölbrand ca. das 1- bis 2fache des Tankdurchmessers. So wird der Flammenumfang bei 21,1 m (Tankdurchmesser) hohen Flammen 7511,6 m3 betragen. Gemäß der Beschreibung werden 24 kg Schaumgranulat mit einem Durchmesser von 8 bis 10 mm und einer Dichte von 600 kg/m3 nur 1 % der gesamten Brennfläche abdecken. Die erreichbare Aerosolkonzentration (vorausgesetzt, dass der Löschmittel-Ausnutzungskoeffizient gleich Eins ist) wird dann 24000 g : 7511,6 m3 = 3,19 g/m3 betragen, während die Erfinder CLösch. = 63 g/m3 angeben.In the opinion of the inventors, this method is virtually impossible to carry out in practice, since the supply of a solid-fuel or pyrotechnic extinguishing agent with the above-mentioned characteristics of the surface of the burning tank is extremely dangerous, especially if the focal surface is 375 m 2 , The tank diameter of an SHT-5000 tank is 21.1 m, and the focal area is 356 m 2 . The height of the flame is approximately 1 to 2 times the tank diameter in petroleum fires. Thus, the flame circumference at 21.1 m (tank diameter) high flames will be 7511.6 m 3 . According to the description, 24 kg foam granules with a diameter of 8 to 10 mm and a density of 600 kg / m 3 will cover only 1% of the total burning surface. The achievable aerosol concentration (assuming that the extinguishant utilization coefficient equals one) will then be 24,000 g: 7511.6 m 3 = 3.19 g / m 3 , while Inventors C Erase. = 63 g / m 3 .
Wenn man berücksichtigt, dass der Umfang der ausgeschiedenen Gase 1600 mal so groß ist wie der Umfang der Schaumnebelkörper, so wird die Menge der Verbrennungsprodukte 64 m3 erreichen. Das macht 0,85% des Flammenumfangs aus. Solche Löschmittel mit einer Feuerlöschkonzentration von 3,19 g/m3 oder 0,85 % (Umfang) oder 24 kg : 356 m2 = 0,067 kg/m2 sind zur Zeit nicht bekannt. Folglich kann dieses Löschverfahren rein physikalisch als unmöglich angesehen werden.Taking into account that the amount of the excreted gases is 1600 times the size of the foam frustum bodies, the amount of combustion products will reach 64 m 3 . This makes up 0.85% of the flame circumference. Such extinguishing agents with a fire extinguishing concentration of 3.19 g / m 3 or 0.85% (circumference) or 24 kg: 356 m 2 = 0.067 kg / m 2 are currently unknown. Consequently, this erasing method can be considered physically impossible.
Aus dem Patent
Dafür wird Wasser oder Salzwasserlösung verwendet. Im zweiten Schritt wird der Rest (unaufgelöster, nicht abgesetzter und nicht kondensierter Rest) der Gas-Aerosol-Mischung über eine Schicht der brennbaren oder leicht entzündbaren Flüssigkeit an die Brennoberfläche barbotiert. Der spezifische Verbrauch des Feuerlöschmittels in Bezug auf die brennende Oberfläche betrug 0,2 kg/m2 bei einer Brennfläche von 1 m2, der Umfang der leicht entzündbaren Flüssigkeit 0,75 m3 und die Säule der leicht entzündbaren Flüssigkeit 0,75 m.For this, water or salt water solution is used. In the second step, the remainder (undissolved, not settled and non-condensed residue) of the gas-aerosol mixture is barbotiert over a layer of flammable or highly flammable liquid to the fuel surface. The specific consumption of the fire extinguishing agent with respect to the burning surface was 0.2 kg / m 2 with a burning surface of 1 m 2 , the volume of the highly inflammable liquid 0.75 m 3 and the column of highly inflammable liquid 0.75 m.
Die Hauptnachteile dieses Verfahrens sind eine erhöhte Feuergefährlichkeit (Anwendung von pyrophoren Festbrennstoffzusammensetzungen auf Anlagen mit größerer Brandgefährdung), eine Wärmepyrolyse von Erdöl und den Ölprodukten durch die Verbrennungsprodukte sowie ein relativ hoher Feuerlöschmittelverbrauch bei der Barbotage der Gas-Aerosol-Mischung in Groß-SHT. So haben die in der RF am häufigsten benutzten SHT-5000 mit einer Kapazität von 5000 m3 einen Spiegeldurchmesser von 22,8 m und eine enthaltene Flüssigkeitssäule von 11,92 m. Die Spiegelfläche beträgt 408 m2. Folglich muss, um die Gas-Aerosol-Mischung über den Flüssigkeitsspiegel in SHT-5000 unter Naturbedingungen gleichmäßig zu verteilen, zusätzlich zu den im Patent beschriebenen Maßnahmen eine Rohrabwickelung zur Barbotage der Gas-Aerosol-Mischung verwendet werden. Dabei wird der Durchmesser der Barboteur-Löcher wie folgt berechnet:
- σf
- - den Koeffizienten der Oberflächenspannung der brennbaren Flüssigkeit;
- ρg
- - die Dichte der Verbrennungsgase;
- H
- - die Höhe der Flüssigkeitssäule über dem Barboteur;
- Pa
- - den atmosphärischen Druck;
- g
- - die Erdbeschleunigung;
- a
- - den Lochabstand L im Barboteur bedeuten. Der Lochabstand L wird wie folgt berechnet:
- σ f
- the coefficient of surface tension of the combustible liquid;
- ρ g
- - the density of the combustion gases;
- H
- the height of the column of liquid above the baroteur;
- P a
- - the atmospheric pressure;
- G
- - the acceleration of gravity;
- a
- - Mean the hole distance L in the Barboteur. The hole spacing L is calculated as follows:
Gemäß den Versuchsdaten (
Die Berechnungen zeigen, dass der optimale Durchmesser der Barboteurlöcher d0 = 3 mm und der Lochabstand L = 9 mm (s. Patent
Die Verluste des Feuerlöschaerosols in Rohrleitungen und bei den Kühlern betragen jeweils bis zu 50 % (
Aus dem Stand der Technik ist ein Tanklöschverfahren zum Löschen von leicht entzündbaren Flüssigkeiten und brennbaren Flüssigkeiten nach dem Patent
Die disperse Gasmischung wird gleichzeitig aus mehreren Generatoren zugeführt, die auf der Oberfläche der Flüssigkeit im Tank schwimmen und sich sowohl am Umfang des Tanks als auch in seiner Mitte befinden. Dabei ist der resultierende Vektor der waagerechten Zerstäubung der Peripheriegeneratoren zum Mittelpunkt hin und der Mittengeneratoren zum Rand hin ausgerichtet. Der resultierende Zerstäubungsvektor der der oberen Hemisphäre zugewandten Peripheriegeneratoren ist zum Mittelpunkt der Flamme und der zentral gelegenen Generatoren vom Mittelpunkt des Spiegels der brennenden Oberfläche zum Rand hin unter einem Winkel von 90° zum oben genannten Vektor ausgerichtet.The disperse gas mixture is simultaneously supplied from several generators which float on the surface of the liquid in the tank and are located both at the periphery of the tank and at its center. The resulting vector is the horizontal sputtering of the peripheral generators towards the center and the center generators aligned towards the edge. The resulting sputter vector of the top hemisphere facing peripheral generators is oriented toward the center of the flame and the centrally located generators from the center of the burning surface mirror to the edge at an angle of 90 ° to the above vector.
Der Hauptmangel dieses Verfahrens ist seine Explosionsunbeständigkeit. Das heißt, bei einer Dampfexplosion von leicht entzündbaren Flüssigkeiten bzw. Brennflüssigkeit kommt eine Demontage der auf der Flüssigkeitsoberfläche schwimmenden Einrichtungen im SHT zustande, so dass diese Einrichtungen aus dem Tank hinausgeworfen werden.The main deficiency of this process is its explosion instability. That is, in a steam explosion of highly flammable liquids or fuel liquid disassembly of the floating on the liquid surface facilities in the SHT comes about, so that these facilities are thrown out of the tank.
Durch das Patent
Durch das Patent
Durch das Patent
Der Nachteil des Prototypverfahrens ist ebenfalls eine Explosionsunbeständigkeit.The disadvantage of the prototype process is also an explosion instability.
Die durch das Patent
Die Mängel dieser Prototypeinrichtung sind:
- 1. Ein hoher Metallaufwand der Einrichtung, z. B. der Tank SHT-5000 mit einem Ölspiegeldurchmesser von 22,8 m und einer Säulenhöhe von 11,92 m: Gemäß der Beschreibung der Prototypeinrichtung wird die Menge von Ringrohrleitungen
als Wandstärke von 5mm ist 9,6 t. Beieiner Wandstärke von 3 mm beträgt das Rohrleitungsgewicht nur 1,5 t. - 2. Die Sprühdüsen sind über dem höchsten Flüssigkeitsstand auf einer Höhe von 0,15 - 0,3 m starr befestigt. Die Säule der Brennflüssigkeit kann in SHT-5000 11,5 m betragen. Das heißt, je nach dem Verbrauch der Brennflüssigkeit oder der leicht entzündbaren Flüssigkeit, die sich im Behälter befinden, werden die Löschbedingungen unterschiedlich sein, weil es viel schwieriger ist, den Strahl auf die brennende Oberfläche mit einer Höhe von 11,5 m zu fördern, sowohl wegen der Bewegungsenergieverluste beim Strahl als auch wegen der Überwindung der Gegenströmung der verdunstbaren Brennflüssigkeit und/oder der Verbrennungsprodukte dieser Flüssigkeit.
- 3. Bei Ölbränden in SHT mit festem oder schwimmendem Dach kommen praktisch immer eine räumliche Verbrennung der im SHT enthaltenen Dämpfe und in der Regel die Zerlegung des Festdachs und der automatischen Feuerlöschanlagen zustande, die im oberen Teil von SHT eingebaut sind (s.
I.F. Sharovarnikov, V.P. Moltchanov und andere. Erdölbrandbekämpfung. - M.: Kalan, 2002, S. 437 - 4. Ein wesentlicher Nachteil der Prototypeinrichtung ist ebenfalls der hohe spezifische Feuerlöschmittelverbrauch, wenn das Feuerlöschmittel dem Brandbereich von oben zugeführt wird (s.
A.N. Baratov, E.M. Ivanov. Feuerlöschen in Chemie- und Petrochemiebetrieben. -M.: Chimia, 1979, S. 368 I.F. Sharovarnikov, V.P. Moltchanov und andere. Erdölbrandbekämpfung. - M.: Kalan, 2002, S. 437 4,5 kg/m2. Bei Schaum beläuft sich derbis Verbrauch auf 1,4 2,6 kg/m2.bis
- 1. A high metal cost of the device, eg. For example, the tank SHT-5000 with an oil level diameter of 22.8 m and a column height of 11.92 m: According to the description of the prototype device, the amount of ring piping as
- 2. The spray nozzles are rigidly mounted above the highest liquid level at a height of 0.15 - 0.3 m. The column of the fuel liquid can be 11.5 m in SHT-5000. That is, depending on the consumption of the fuel liquid or the highly flammable liquid that is in the container, the extinguishing conditions will be different, because it is much more difficult to convey the jet to the burning surface with a height of 11.5 m, both because of the kinetic energy losses in the jet and because of the overcoming of the counterflow of the vaporizable fuel liquid and / or the combustion products of this liquid.
- 3. Oil fires in SHTs with fixed or floating roofs are practically always subject to spatial combustion of the vapors contained in the SHT and, as a rule, the dismantling of the fixed roof and the automatic fire extinguishing systems installed in the upper part of SHT (s.
IF Sharovarnikov, VP Moltchanov and others. Oil fire fighting. - M .: Kalan, 2002, p. 437 - 4. A major disadvantage of the prototype device is also the high specific fire extinguisher consumption when the fire extinguishing agent is supplied to the fire area from above (s.
AN Baratov, EM Ivanov. Fire extinguishing in chemical and petrochemical companies. -M .: Chimia, 1979, p. 368 IF Sharovarnikov, VP Moltchanov and others. Oil fire fighting. - M .: Kalan, 2002, p. 437
Durch
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu entwickeln, das beständig gegen Erdölexplosionen in den Tanks ist und das ein wirksames Löschen der Erdölbrände in Tanks durch eine Verkürzung der Löschdauer und eine Verminderung des Metallaufwands für die Konstruktion einer Einrichtung sicherstellen.It is an object of the invention to provide a method which is resistant to oil spills in the tanks and which ensures effective extinguishment of petroleum fires in tanks by shortening the extinguishing time and reducing the metal expense for the construction of a facility.
Die gestellte Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.The stated object is solved by the features of claim 1.
Die gestellte Aufgabe wird bei der Ausführung des Verfahrens und der Einrichtung zum Löschen der Brennflüssigkeit in Festdachtanks gelöst. Dafür wird eine Gas- oder Dispersionsgas-Feuerlöschmischung aus einer sich außerhalb des Tanks befindlichen Löschmoduleinrichtung (Injektor) über eine Auslöse-Absperrvorrichtung, eine Auslassleitung und eine Sprühdüse in die Brandzone befördert. Dabei taucht eine Schwimmer-Sprühdüse zur Brandbekämpfung auf der Oberfläche der brennenden Flüssigkeit auf. Das Feuerlöschen wird in drei Schritten durchgeführt:
Erster Schritt: Die oben genannte Schwimmer-Sprühdüse wird unter der Schicht der brennbaren Flüssigkeit aufgestellt. Die Aufstellungstiefe entspricht wenigstens der Höhe der Sprühdüse und/oder der Oberfläche der genannten Flüssigkeit. Dabei wird die Leitungslänge aus folgendem Verhältnis festgelegt:
- LR - die Länge der Rohrleitung zwischen dem Injektor und der Schwimmer-Sprühdüse (Leitungslänge vom Eintrittspunkt im Tank bis zur Verbindungsstelle mit der Schwimmer- Sprühdüse) in m,
- RT - der Tankradius in m,
- HbF - die max. Einfüllhöhe der brennbaren Flüssigkeit im Tank in m,
- HInj - die Eintrittshöhe der Auslassleitung aus dem Injektor in den Tank in m und
- HDüse - die Höhe der Sprühdüse in m
First step: The above-mentioned float spray nozzle is placed under the layer of flammable liquid. The installation depth corresponds at least to the height of the spray nozzle and / or the surface of said liquid. The cable length is determined from the following ratio:
- L R - the length of the pipeline between the injector and the float spray nozzle (line length from the entry point in the tank to the point of connection with the float spray nozzle) in m,
- R T - the tank radius in m,
- H bF - the max. Filling height of the combustible liquid in the tank in m,
- H Inj - the inlet height of the outlet pipe from the injector into the tank in m and
- H nozzle - the height of the spray nozzle in m
Zweiter Schritt: Nach einem Signal vom Feuermelder wird die Auslöse-Absperrvorrichtung am Injektor geöffnet. Die oben genannte Feuerlöschmischung wird aus dem Injektor in die Auslassleitung und die Schwimmer-Sprühdüse gefördert. Dabei wird die Feuerlöschmischung aus der Schwimmer-Sprühdüse genau unter die Schicht und/oder auf die Oberfläche der Flüssigkeit in geschlossenen Strahlen vom Mittelpunkt zum Rand hin gerichtet. Die Strahlen laufen gleichläufig mit dem Spiegel und zwar mit einer Ablenkung um 360°. 0,05 - 0,2 Teile der oben genannten Feuerlöschmischung werden über die Düsen unter einem Winkel von 3 bis 90° zur Oberfläche der brennenden Flüssigkeit im Tank zerstäubt, um eine Auftriebskraft zu erzeugen. Diese Auftriebskraft stellt die positive Schwimmfähigkeit der Anordnung "Auslassleitung - Schwimmer-Sprühdüse" sicher.Second step: After a signal from the fire detector, the trigger shut-off device on the injector is opened. The above-mentioned fire extinguishing mixture is supplied from the injector to the exhaust pipe and the float spray nozzle. The fire extinguishing mixture is directed from the float spray nozzle just below the layer and / or on the surface of the liquid in closed jets from the center to the edge. The rays run in the same direction with the mirror and with a deflection of 360 °. 0.05 - 0.2 parts of the above-mentioned fire extinguishing mixture are atomized through the nozzles at an angle of 3 to 90 ° to the surface of the burning liquid in the tank to generate a buoyant force. This buoyancy force ensures the positive buoyancy of the "Outlet Line - Float Spray Nozzle" arrangement.
Der dritte Schritt sorgt für ein Auftauchen der Schwimmer-Sprühdüse oberhalb der brennenden Oberfläche um eine Höhe von 0,005 DT bis 0,05 DT, wobei DT für den Tankdurchmesser steht. Dabei wird die Feuerlöschmischung mit einer Durchflussrate von mind. 0,15 kg/Sek.·m2 mit einer Kreisablenkung der Strahlen gefördert. Dabei wird die Anzahl der Strahlen wie folgt bestimmt:
- n für die Anzahl der Strahlen und
- α für den Strahl-Divergenzwinkel stehen.
- n for the number of rays and
- α are the beam divergence angle.
Die Sprühdüse kann im Voraus über der Oberfläche der Schicht der brennbaren Flüssigkeit angeordnet werden.The spray nozzle may be arranged in advance over the surface of the layer of the combustible liquid.
Als Dispersionsgas-Feuerlöschmischung wird eine disperse Feuerlöschzusammensetzung angewendet. Sie enthält einen hochdispersen Zusatz, einen Zielzusatz für die Fließbarkeit, ein siliziumorganisches Hydrophobiermittel, einen pulverförmigen Hauptflammenhemmer und ein gasförmiges und/oder verflüssigtes Phlegmatisierungsmittel oder eine Mischung eines Phlegmatisierungsmittels und einem flüssigen Flammenhemmer. Als gasförmiges und/oder verflüssigtes Phlegmatisierungsmittel werden hier Kohlendioxid oder eine Mischung von Kohlendioxid und Stickstoff oder Luft im Verhältnis von 9 : 1 bis 4 : 1 oder eine Mischung von Kohlendioxid und Alkylkarbinol im Verhältnis von 99 : 1 bis 90 : 10 oder eine Mischung von Kohlendioxid und Stickstoff oder Luft mit Alkylkarbinol im Verhältnis 80 - 100 : 5 - 20 : 0,5 - 5 verwendet. Als flüssiger Flammenhemmer werden eine 5%ige Jodlösung oder eine 5 - 20%ige Mischlösung von Jod und Jodid von einem Alkalimetall oder Ammonium in Alkylkarbinol verwendet. Dabei liegt das Verhältnis in der Mischung Phlegmatisierungsmittel : flüssiger Flammenhemmer im Bereich von 100 : 1 bis 100 : 30. Dabei ist das Kohlendioxid durch Dimethylketon von 100 : 1 bis 10 : 1 modifiziert und zwar bei folgenden Mengenverhältnissen in Gew. %
Als Gasfeuerlöschmischung werden eine Löschzusammensetzung mit komprimierten Treibgasen (Stickstoff, Argon, Stickstofflöschgas oder ihre Mischung mit Luft) und verflüssigten Löschgasen (Kohlendioxid, Schwefelhexafluorid, Halogenkohlenwasserstoffe oder ihre Mischung) eingesetzt. Das Druckgas- zu Flüssiggas-Verhältnis in Gew. % ist dabei wie folgt:
Die externe Einrichtung (Injektor) zum Löschen von Erdölbränden, brennbaren und leicht entzündbaren Flüssigkeiten in einem Tank weist einen Behälter mit disperser Feuerlöschzusammensetzung oder Flüssiggas-Zusammensetzung und einen Behälter mit gasförmigem Treibgas-Phlegmatisierungsmittel oder einem Behälter mit Kombination der dispersen Feuerlöschzusammensetzung oder Gaszusammensetzung und Treibgas auf. Das Treibgas stellt die Injektion der o. g. Feuerlöschzusammensetzungen über eine Auslöse- und Absperrvorrichtung, eine Auslassleitung mit einer Sprühdüse einwärts zum Tank in die Brandzone sicher. Die Einrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Auslassleitung an der Außenseite des Tanks über ein Gelenk und die Auslöse- und Absperrvorrichtung mit dem Injektor verbunden ist. An der anderen Seite ist die Auslassleitung über ein Gelenk und einen Schwimmer mit einer Sprühdüse verbunden. Der Schwimmer ist dabei mit regelbarer Schwimmfähigkeit ausgebildet, welche das Auftauchen der Sprühdüse beim Feuerlöschen und die Anordnung der Sprühdüse oberhalb der brennenden Oberfläche auf der Höhe von 0,005 - 0,05mal dem Tankdurchmesser sicherstellt. Dabei hat die Sprühdüse wenigstens eine Reihe von Düsenlöchern, die in waagerechter Ebene mit einer Ablenkung um 360° liegen. Die Düsenlöcher der Sprühdüse sind in Form von Diffusoren ausgebildet. Dabei liegen 80 - 95 % davon in der waagerechten Ebene und 5 bis 20 % schräg - unter einem Winkel von 3 bis 90° - zu dieser Ebene. Die Gesamtmenge der Diffusordüsen wird aus folgendem Verhältnis gewählt:
- n
- - die Anzahl der Diffusoren und
- α
- - der Winkel des Diffusors sind.
- n
- - the number of diffusers and
- α
- - the angle of the diffuser is.
Die Auslöse- und Absperrvorrichtung ist mit einem elektrischen und/oder einem Druckluft- und/oder einem manuellen Auslöser in üblicher oder in explosionsgeschützter Ausführung ausgebildet.The triggering and shut-off device is designed with an electrical and / or a compressed air and / or a manual release in conventional or explosion-proof design.
In der Druckschrift von
- 1. Flüssiger Treibstoff brennt immer in einer Dampfphase.
- 2. Die Wärme, die von der Flamme an die Oberfläche der Flüssigkeit hingeleitet wird, wird dafür verbraucht, die Flüssigkeit in der Grenzschicht zu erwärmen, sie zu verdunsten und die Dämpfe aufzuwärmen.
- 3. Für die Praxis kann angenommen werden, dass die Oberflächentemperatur der brennenden Flüssigkeit mit dem Siedepunkt dieser Flüssigkeit zusammenfällt.
- 4. Es gibt einen sehr beachtlichen Zusammenhang zwischen dem Sattdampfdruck von Erdöl und Ölprodukten und der Temperatur. Eine geringe Senkung der Oberflächentemperatur der brennbaren Flüssigkeit ergibt eine wesentliche Abnahme des Sattdampfdrucks.
- 5. Die Hauptwärmeentwicklung kommt bei der Verbrennung der brennbaren Flüssigkeit im leuchtenden Bereich (der Flamme) zustande.
- 6. Die Erwärmung der Flüssigkeit wird dank der Strahlungswärme erreicht, welche aus den oberen Flammenschichten kommt; dabei ist die Strahlungsstärke gemäß Stephan-Bolzmann-Gesetz der Temperatur in der vierten Potenz direkt proportional: IFlamm ≈ σT4 W/sr.
- 1. Liquid fuel always burns in a vapor phase.
- 2. The heat that is transferred from the flame to the surface of the liquid is used to heat the liquid in the boundary layer, to evaporate it and to warm the vapors.
- 3. In practice it can be assumed that the surface temperature of the burning liquid coincides with the boiling point of this liquid.
- 4. There is a very remarkable relationship between the saturated steam pressure of petroleum and oil products and the temperature. A small decrease in the surface temperature of the combustible liquid results in a substantial decrease in saturated steam pressure.
- 5. The main heat development occurs when burning the combustible liquid in the luminous area (the flame).
- 6. The heating of the liquid is achieved thanks to the radiant heat coming from the upper layers of flames; In this case, the radiation intensity according to Stephan-Bolzmann's law is directly proportional to the temperature in the fourth power: I Flame ≈ σT 4 W / sr.
Aus den obigen Ausführungen geht hervor, dass der effektive Brennschluss von Erdöl und Erdölprodukten folgende Handlungen voraussetzt:
- 1. Senkung der Oberflächentemperatur der brennenden Flüssigkeit,
- 2. Erdöldampfdruckabbau,
- 3. Absperren (Verminderung) der Wärmeabgabe aus dem Brennbereich (Flamme) in den erwärmten Bereich.
- 1. lowering the surface temperature of the burning liquid,
- 2. petroleum vapor pressure reduction,
- 3. Shutting off (reducing) the heat output from the burning area (flame) into the heated area.
Alle diese Maßnahmen werden bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Löschverfahrens unter Einsatz der oben beschriebenen Einrichtung sichergestellt.All of these measures are ensured in the application of the extinguishing method according to the invention using the device described above.
Und zwar:
- 1. Die gekühlte Dispersionsgas-Mischung (flüssiges CO2 + Löschpulver) wird in die Grenzschicht und/oder unter die Grenzschicht der Flüssigkeit befördert. Das vermindert beachtlich die Temperatur der erwärmten Schicht.
- 2. Die Wärmestrahlung von der Flamme zur Erdöloberfläche hin wird dadurch vermindert, dass eine Aerosol-"Wolke" zwischen der Grenzschicht der Flüssigkeit und dem Leuchtbereich der Flamme gebildet wird. Die Abschwächung der Strahlung unterliegt dem Bouguer-Lambert-Beerschen Gesetz:
- Φbass
- - der Wärmestrom, der die Aerosolschicht passiert hat in W/sr,
- Φ0
- - der Wärmestrom, der von der Flamme gestrahlt wird in W/sr,
- e
- - die Basis der natürlichen Logarithmen,
- ε
- - die Extinktionskonstante in m2/g,
- c
- - die Aerosolkonzentration in der Schicht in g/m3,
- l
- - die Stärke der Aerosolschicht in m
- 1. The cooled dispersion gas mixture (liquid CO 2 + extinguishing powder) is conveyed into the boundary layer and / or under the boundary layer of the liquid. This considerably reduces the temperature of the heated layer.
- 2. The heat radiation from the flame to the surface of the oil is reduced by forming an aerosol "cloud" between the boundary layer of the liquid and the luminous area of the flame. The attenuation of radiation is governed by Bouguer-Lambert-Beer's law:
- Φ bass
- the heat flow which has passed through the aerosol layer in W / sr,
- Φ 0
- the heat flow radiated from the flame in W / sr,
- e
- - the base of natural logarithms,
- ε
- the extinction constant in m 2 / g,
- c
- the aerosol concentration in the layer in g / m 3 ,
- l
- the strength of the aerosol layer in m
Als Beispiel sei das Vielfache von der Wärmestrahlungsverminderung im Bereich von 0,8 - 14 µm im Spektrum der elektromagnetischen Strahlung beim Brand im SHT-5000 im Falle der Anwendung des Aerosolschutzverfahrens (AS) berechnet. Der Durchmesser des SHT-5000 ist 21,1 m. Die Fläche des Erdölspiegels ist 356 m2. Gemäß dem Verfahren werden rings um SHT 6 Module mit Löschpulver MPP "BiZone-100" (je 2 Stück pro Schaumabfluss KNP-5) aufgestellt. Die Gesamtmenge des Phosphatpulvers beträgt 480 kg. Die Auslaufzeit der Dispersionsgas-Mischung aus den Modulen beträgt ca. 6 Sekunden. Man kann also berechnen, dass die gesamte SHT-Fläche (S = 356 m2) pro 1 Sekunde mit einer 1 m starken Schicht komplett abgedeckt wird. Somit wird die Pulverkonzentration im Aerosolschleier
Die Extinktionskonstante ε0,8-14 im IR-Bereich (0,8-14) µm für Monoammoniumphosphat-Pulver beträgt ungefähr 0,05 bis 0,1 m2/g je nach seinem Dispersitätsgrad.The extinction constant ε 0.8-14 in the IR range (0.8-14) μm for monoammonium phosphate powder is about 0.05 to 0.1 m 2 / g, depending on its degree of dispersity.
In diesem Beispiel wird ein Mittelwert der Extinktionskonstante ε0,8-14 = 0,075 m2/g genommen.In this example, an average of the extinction constant ε 0.8-14 = 0.075 m 2 / g is taken.
Nach der Transformation von (1) ergibt sich Folgendes:
- ε0,8-14 - die Extinktionskonstante der elektromagnetischen Strahlung (EMS) im Bereich von 0,8 - 14 µm in m2/g,
- c - die Volumen-Massenkonzentration von Aerosol in g/m3,
- l - die Stärke des Aerosolschleiers innerhalb der Zielstrecke in m sind.
- ε 0.8-14 - the extinction constant of the electromagnetic radiation (EMS) in the range of 0.8 - 14 μm in m 2 / g,
- c - the volume mass concentration of aerosol in g / m 3 ,
- l - the strength of the aerosol curtain within the target distance in m.
Nach dem Einsetzen der oben genannten Werte in (2) bekommt man
Die Vermengung der pulverförmigen Zutaten und die Herstellung des trockenen pulverförmigen Flammenhemmers werden in einer Anlage und nach einem Verfahren durchgeführt, die bei der Produktion von Löschpulvern üblich sind. Der hergestellte trockene Flammenhemmer wird mit Hilfe einer Füllanlage (z. B. PSM-Anlage) in den Pulverbehälter (Flasche) gefüllt. Das Phlegmatisierungs-Treibgas, der verflüssigte Flammenhemmer und der Modifikator des verflüssigten Phlegmatisierungsmittels werden mit Hilfe der Füllanlage (3CA) in den Gasbehälter der Einrichtung gefüllt. Dieser Gasbehälter wird nachher als Gasquelle dienen.The blending of the powdery ingredients and the preparation of the dry powdered flame retardant are carried out in a plant and by a method that are common in the production of extinguishing powders. The prepared dry flame retardant is filled into the powder container (bottle) with the aid of a filling system (eg PSM plant). The phlegmatizing propellant, the liquefied flame retardant and the modifier of the liquefied phlegmatizer are filled into the gas container of the device by means of the filling system (3CA). This gas container will subsequently serve as a gas source.
Während der Anwendung der Einrichtung werden die Dispersions- und die Gaskomponente miteinander gemischt. Dabei entsteht die Dispersionsgas-Feuerlöschmischung, welche in den Brennbereich gemäß der Erfindung eingesprüht wird.During application of the device, the dispersion and gas components are mixed together. This results in the dispersion gas fire extinguishing mixture which is sprayed into the firing range according to the invention.
Die Tabellen 1 bis 3 enthalten beispielhafte Zusammensetzungen für die Abfüllung der Einrichtungen gemäß der Erfindung sowie die Prüfungsergebnisse, die bei Erdölbrandbekämpfungen mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens und der jeweiligen Einrichtung am Modell- Brandherd 233B erreicht wurden.Tables 1 to 3 contain exemplary compositions for filling the devices according to the invention as well as the test results achieved in petroleum firefighting with the aid of the method according to the invention and the respective device on the model firing range 233B.
Das Dispersionsgas-Feuerlöschmodul (Typ "BiZone-100") wird außerhalb des SHT oder SHTPK oder SHTP neben dem Eintrittsstutzen des Tanks aufgestellt. Das "BiZone-100" (der Injektor) wird über die Auslöse- und Absperrvorrichtung mit Hilfe einer flexiblen (gelenkigen oder anderen) oder festen Rohrleitung mit der Schwimmer-Sprühdüse verbunden. Die Schwimmer-Sprühdüse wird unter die Schicht der brennbaren Flüssigkeit im Tank oder auf der Oberfläche der genannten Flüssigkeit gemäß Anspruch 1 der Erfindung gesetzt. Nach dem Signal vom Melder wird die Auslöse- und Absperrvorrichtung geöffnet. Die Brandbekämpfung erfolgt über die Auslassleitung und die Sprühdüse in zwei Schritten. Zuerst wird das Feuerlöschmittel unter die Schicht und/oder auf die Oberfläche der brennbaren Flüssigkeit und dann oberhalb der Oberfläche der Brennflüssigkeit in einer Höhe von 0,005D bis 0,05D (D steht für SHT- Durchmesser) gefördert.The dispersion gas fire extinguisher module ("BiZone-100" type) is placed outside the SHT or SHTPK or SHTP near the inlet of the tank. The "BiZone-100" (the injector) is connected to the float spray nozzle via the trigger and shut-off device by means of a flexible (articulated or other) or fixed pipe. The float spray nozzle is placed under the layer of flammable liquid in the tank or on the surface of said liquid according to claim 1 of the invention. After the signal from the detector, the tripping and shut-off device is opened. The fire fighting takes place via the outlet pipe and the spray nozzle in two steps. First, the fire extinguishing agent is placed under the layer and / or on the surface of the combustible liquid and then above the surface of the fuel liquid at a level of 0.005D to 0.05D (D stands for SHT diameter).
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- die Einrichtung zum Löschen von Erdölbränden in SHT mit Festdach ohne Ponton im Bereitschaftszustand,
- Fig. 2
- die gleiche Einrichtung im Arbeitszustand (während der Brandbekämpfung),
- Fig. 3
- die Einrichtung zum Löschen von Erdölbränden in SHT mit Festdach mit Ponton im Bereitschaftszustand,
- Fig. 4
- die gleiche Einrichtung nach
Fig. 3 im Arbeitszustand, - Fig. 5
- die Kreissprühdüse mit einem Schwimmer,
- Fig. 6
- die Außenansicht der Gelenkverbindung und
- Fig. 7
- die schematische Darstellung des Gelenks.
- Fig. 1
- the device for extinguishing petroleum fires in SHT with fixed roof without pontoon in the ready state,
- Fig. 2
- the same equipment in working condition (during firefighting),
- Fig. 3
- the device for extinguishing petroleum fires in SHT with fixed roof with pontoon in standby mode,
- Fig. 4
- the same device after
Fig. 3 in working condition, - Fig. 5
- the circular spray nozzle with a float,
- Fig. 6
- the exterior view of the articulated joint and
- Fig. 7
- the schematic representation of the joint.
- 1
- Injektormodul für Dispersionsgas-Mischung
- 2
- Auslöse- und Absperrvorrichtung
- 3
- Gelenke
- 4
- Gehäuse von SHT
- 5
- Auslassleitung
- 6
- Schicht von Erdöl oder Erdölprodukte
- 7
- Kreissprühdüse
- 8
- Schwimmer der Sprühdüse
- 9
- Festdach
- 10
- Schwimmerponton
- 11
- Pontonschwimmer.
- 1
- Injector module for dispersion gas mixture
- 2
- Tripping and shut-off device
- 3
- joints
- 4
- Housing by SHT
- 5
- outlet pipe
- 6
- Layer of petroleum or petroleum products
- 7
- Kreissprühdüse
- 8th
- Float of the spray nozzle
- 9
- fixed roof
- 10
- float pontoon
- 11
- Pontoon floats.
Die Einrichtung zum Löschen von Erdöl und Erdölprodukten 6 in Stahlhochtanks (SHT) mit Festdach 9 und in SHT mit Ponton 10 (SHTP) funktioniert gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wie folgt:
Wenn ein Brand entsteht, kommt ein Signal vom Feuermelder in die Überwachungs-Auslöseeinrichtung der Feuerlöschanlage. Von hier aus kommt das Signal als elektrisches oder Druckluftsignal in die Auslöse- und Absperrvorrichtung 2, die sich an der Flasche mit Phlegmatisierungs-Treibgas von Injektor 1 befindet. Danach kommt das Phlegmatisierungsgas in den Behälter mit dem dispersen chemischen Flammenhemmer. Während es durch den Behälter strömt, bildet es die disperse Feuerlösch-Gasmischung, deren Rezeptur in den Tabellen 1 - 3 angegeben ist. Diese Feuerlösch-Gasmischung kommt über die Auslassleitung 5 und die gelenkigen Verbindungen 3 in die Kreissprühdüse 7. Von hier aus fließt die Dispersionsgasmischung unter die Schicht 6 von Erdöl und Erdölprodukten. Unter der Schicht 6 breitet sich die Dispersionsgasmischung gleichläufig damit aus und kühlt sie ab. Dadurch wird diese Schicht 6 phlegmatisiert. Ein Teil (5 bis 20 %) der Dispersionsgas-Mischung, die aus der Kreissprühdüse 7 mit einer Durchflussrate von mind. 0,15 kg/Sek.·m2 ausströmt, erzeugt die positive Schwimmfähigkeit für den Schwimmer 8. Dadurch werden der Aufstieg der Konsole "Kreissprühdüse - Gelenk-Auslassleitung" und endlich das Auftauchen der Kreissprühdüse 7 sichergestellt. Die Kreissprühdüse 7 gibt die disperse Feuerlösch-Gasmischung auf die brennende Oberfläche der Schicht 6 oder unter den Schwimmer-Ponton 10 mit den Ponton-Schwimmern 11.The device for extinguishing crude oil and
When a fire occurs, a signal from the fire detector comes into the monitoring triggering device of the fire extinguishing system. From here, the signal comes as an electric or compressed air signal in the triggering and shut-off
Darüber hinaus ist die Voraufstellung der Kreissprühdüse 7 über der Oberfläche der brennbaren Flüssigkeitsschicht 6 zulässig.In addition, the pre-assembly of the
Aus den oben angeführten Angaben sowie aus den Prüfungsergebnissen gemäß den Tabellen 1 - 3 ist es ersichtlich, dass das erfindungsgemäße Verfahren und die Einrichtung sich vorteilhaft gegenüber dem Prototypverfahren und der Prototypeinrichtung auszeichnen und zwar:
- in Bezug auf die effektive Löschzeit: 1,3- bis 50fach;
- in Bezug auf die Verringerung des spezifischen Metallaufwands
der Konstruktion: 1,1- bis 14fach.
- in terms of effective extinguishing time: 1.3 to 50 times;
- in terms of reducing the specific metal cost
Construction: 1.1 to 14 times.
Dabei stellen das erfindungsgemäße Verfahren und die Einrichtung die neue positive Eigenschaft und zwar die Beständigkeit gegen die Explosion der Erdöldämpfe sowie der brennbaren und leicht entzündbaren Flüssigkeiten sicher.
Claims (2)
- A method for extinguishing tank fires for extinguishing petroleum fires, in which a gas or dispersion gas fire extinguishing mixture is fed into the fire zone from in internal fire extinguishing device (injector) via a tripping and shutoff device (2), a discharge line (5), and a circular spray nozzle (7),
characterized in that
said fire extinguishing mixture is supplied from a float-type circular spray nozzle (7) that pops up above the surface of the burning liquid, and the fire extinguishing is performed in three steps:1st step: the float-type circular spray nozzle (7), communicating with the injector (1) by means of a pipeline via the tripping and shutoff device (2) is located below the layer (6) of the flammable liquid at a depth equivalent to at least the height of the circular spray nozzle (7) and/or is located on the surface of said liquid, and the length of the pipeline is defined by the following ratio:LR is the length of the pipeline in meters,RT is the tank radius in meters,HbF is the maximum fill height of the flammable liquid in the tank in meters,HInj is the entry height of the discharge line (3) from the injector (1) into the tank in meters,
andHDüse is the height of the circular spray nozzle (7) in meters;2nd step: after a signal from the fire alarm, the tripping and shutoff device (2) is opened at the injector (1), and said fire extinguishing mixture is fed via the pipeline and the float-type circular spray nozzle (7) beneath the layer (6) and/or onto the sur face of the flammable fluid in closed streams from the center point to the edge parallel to the surface, specifically with a deflection of 360 degrees; in the process, 0.05-0.2 parts of said fire extinguishing mixture is atomized at an angle of 3 to 90° to the surface of the liquid;3rd step: it is ensured that the float-type circular spray nozzle (7) pops up above the burning surface by a height of 0.005 DT to 0.05 DT (where DT stands for the tank diameter); in the process, the fire extinguishing mixture is fed at a flow rate of at least 0.15 kg/sec·m2 with a circular deflection of the streams, and the number of streams is determined as follows:n stands for the number of streams andα stands for the stream divergence angle. - The method of claim 1,
characterized in that
as the dispersion gas fire extinguishing mixture, a disperse fire extinguishing composition is employed, which has the following ingredients: a highly dispersed additive, a target additive for flowability, silicon-organic hydrophobing agent, a powdered primary flame retardant, and a gaseous and/or liquefied calming agent, or a mixture of calming agent and the liquid flame retardant;
that as the gaseous and/or liquefied calming agent, carbon dioxide or a mixture of carbon dioxide and nitrogen or air is used in a ratio of 9:1 to 4:1 or a mixture of carbon dioxide with alkylmethanol in a ratio of 99:1 to 90:10, or a mixture of carbon dioxide and nitrogen or air with alkylmethanol in a ratio of 80-100:5-20:0.5-5;
that as the liquid flame retardant a 5% iodine solution or 5-20% mixture of iodine and iodide of an alkali metal or ammonium in alkylmethanol is used, and in the mixture the ratio of calming agent to liquid flame retardant is in the range from 100:1 to 100:30; and the carbon dioxide is modified by dimethylketone from 100:1 to 10:1, specifically with the following quantitative ratios in weight percent:highly dispersed additive 0.2-2.8 target additive for flowability 4.6-25 silicon organic hydrophobing agent 0.1-0.7 powdered primary flame retardant 15-85 calming agent or mixture of calming agent and liquid flame retardant remainder;
that as the gas fire extinguishing mixture, an extinguishing composition with propellant compressed gases (nitrogen, argon, nitrogen extinguishing gas, or mixtures thereof with air) and liquefied extinguishing gases (carbon dioxide, sulfur hexafluoride, halogenated hydrocarbons, or mixtures thereof) is used in the following ratio of compressed gas to liquid gas in weight percent:compressed gases 6.6-60 liquid gases remainder.
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