RU2428234C2 - Способ локализации и тушения пожаров на площадках приема и хранения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в горизонтальных резервуарах - Google Patents
Способ локализации и тушения пожаров на площадках приема и хранения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в горизонтальных резервуарах Download PDFInfo
- Publication number
- RU2428234C2 RU2428234C2 RU2008129326/12A RU2008129326A RU2428234C2 RU 2428234 C2 RU2428234 C2 RU 2428234C2 RU 2008129326/12 A RU2008129326/12 A RU 2008129326/12A RU 2008129326 A RU2008129326 A RU 2008129326A RU 2428234 C2 RU2428234 C2 RU 2428234C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fire
- gas
- extinguishing
- mesh
- mixture
- Prior art date
Links
Landscapes
- Fire-Extinguishing By Fire Departments, And Fire-Extinguishing Equipment And Control Thereof (AREA)
- Fire-Extinguishing Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области противопожарной техники. Способ включает установку металлической сетки в зоне пожара с последующей подачей на нее огнетушащего охлаждающего агента и отличается тем, что огнепреградительную металлическую сетку с размером ячеек, определяемым по предлагаемой формуле, и толщиной проволоки сетки, связанной с диаметром ячейки соотношением dпров≥0,25dяч, устанавливают вертикально на стойках по контуру площадки до высоты нижней кромки навеса, установленного над площадкой с резервуарами, при этом подачу огнетушащего охлаждающего агента ведут из размещенных по периметру газопорошковых модулей в зону пожара и по всему огражденному пространству с интенсивностью не менее 0,01 кг/м3·с, причем в качестве огнетушащего и охлаждающего агента используют смесь газового ингибитора и/или газового флегматизатора с гетерогенным ингибитором горения, содержащим не менее 5% фракции вышеуказанной дисперсии с размерами частиц, соизмеримыми с максимальной длиной волны излучения пламени горящей жидкости или газа. Газопорошковые модули размещают внутри или вне огражденной зоны попарно напротив друг друга с учетом встречного погашения скоростей потоков внутри огражденной зоны. 2 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к области противопожарной техники, а именно к способу локализации и тушения пожаров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей (ЛВЖ и ГЖ) на площадках приема и хранения газового конденсата в горизонтальных резервуарах.
Наиболее эффективно применение данного способа в районах, где в наличии дефицит воды, либо в районах, где применение для тушения пожара воды, пены затруднительно из-за отрицательных температур, например в районах Крайнего Севера или Сибири.
Известно, что при тушении пожаров на нефтяных терминалах в резервуаре обязательным является охлаждение соседних негорящих резервуаров для предотвращения их нагрева до температуры воспламенения продукта или его вскипания.
Известно множество способов тушения нефти, нефтепродуктов и других ЛВЖ и ГЖ в резервуарах [1]. Все способы непременно требуют применения пенообразующих водных растворов и охлаждение водой стоящих рядом резервуаров.
Наиболее близким аналогом является патент РФ №2318563, А62С 3/06, опубл. 10.03.2008 г. «Способ противопожарной защиты резервуаров с нефтепродуктами», который выбран нами за прототип.
Сущность изобретения по способу-прототипу, патент РФ 2318563, заключается в том, что в способе защиты резервуаров с нефтепродуктами, заключающимся в установке металлической сетки над очагом пожара на определенной высоте и подаче на нее охлаждающего агента, сетку после обнаружения загорания перемещают в факел пламени, после чего осуществляют орошение сетки охлаждающим агентом с интенсивностью от 0.05 до 0.15 кг/с на 1 м2 горизонтальной проекции очага пожара, а размеры ячейки металлической сетки определяют по формуле:
где m - ширина ячейки, м;
Vкр - критическая скорость пламени, м/с (для ЛВЖ - 0.2 м/с). Толщину проволоки металлической сетки определяют по формуле:
Отсюда размер ячейки
В прототипе приведены данные m=0.02÷0.07 м=20÷70 мм,
dпров=0.5÷1 мм.
Это параметры для сетки с охлаждением. Для сетки без охлаждения гасящий размер сетки составляет 0.6 см или 6 мм.
Недостатками способа прототипа являются:
1. Наличие воды или более дорогого охлаждающего агента для охлаждения сетки, что весьма нерентабельно и технически сложно выполнимо в зимних условиях.
2. Устанавливать на определенную высоту сетку над РВС 5000÷20000, высотой 12÷14 м, где диаметр резервуара d≈21÷46 м, весьма затруднительно в техническом плане, особенно во время пожара.
3. Данный способ затруднителен в применении для локализации и тушения пожаров ЛВЖ и ГЖ на площадках приема и хранения газового конденсата в горизонтальных резервуарах.
4. Охлаждение соседних резервуаров и/или уменьшение нагрева за счет излучения пламени пожара в данном способе не предусматривается.
Задачей настоящего изобретения является разработка способа локализации и тушения пожаров ЛВЖ и ГЖ на площадках приема и хранения газового конденсата в горизонтальных резервуарах 20-60 м3, установленных компактно на открытых площадках под навесом.
Поставленная задача решается предлагаемым способом, заключающимся в том, что способ локализации и тушения пожаров на площадках приема и хранения ЛВЖ и ГЖ в горизонтальных резервуарах, включающий установку металлической сетки в зоне пожара с последующей подачей на нее огнетушащего охлаждающего агента, отличается тем, что огнепреградительную металлическую сетку с размером ячеек, определяемых по формуле:
где dяч - критический диаметр ячейки металлической сетки, при котором достигается тушение, м;
32,5 - значение критерия Пекле 
,
где W - скорость потока, м/с;
l - линейный размер, м;
а - температуропроводность, м2/с;
R - газовая постоянная;
Т0 - температура исходной смеси; K
λ0 - теплопроводность исходной смеси, Вт/м·K
U - предельная скорость распространения углеводородных пламен, м/с;
Ср - теплоемкость горючей смеси, кДж/кг·K;
Ркр - критическое давление, Па,
и толщиной проволоки сетки, связанной с диаметром ячейки соотношением dпров≥0,25dяч, устанавливают вертикально на стойках по контуру площадки до высоты нижней кромки навеса, установленного над площадкой с резервуарами, при этом подачу огнетушащего охлаждающего агента ведут из размещенных по периметру газопорошковых модулей в зону пожара и по всему огражденному пространству с интенсивностью не менее 0,01 кг/м3·с, причем в качестве огнетушащего и охлаждающего агента используют смесь газового ингибитора и/или газового флегматизатора с гетерогенным ингибитором горения, содержащим не менее 5% фракции вышеуказанной дисперсии с размерами частиц, соизмеримыми с максимальной длиной волны излучения пламени горящей жидкости или газа.
В качестве огнетушащего и охлаждающего агента используют смесь сжиженного диоксида углерода и азота с порошком на основе фосфата аммония и/или карбоната и/или хлорида щелочного металла или с раствором ортофосфорной кислоты при соотношении дисперсной фазы и дисперсионной среды в образованном аэрозоле от
1:2 до 7:1.
Газопорошковые модули размещают внутри или вне огражденной зоны попарно напротив друг друга с учетом встречного погашения скоростей потоков внутри огражденной зоны.
Рассмотрим физическую сущность способа и его преимущества. Во-первых, способ-прототип ограничен в применении, так как не может применяться при резко отрицательных температурах, например в районах Крайнего Севера или в районах, где вода - дефицит. Наиболее опасными из легковоспламеняющихся жидкостей являются газовые конденсаты, имеющие низкую температуру кипения, вспышки и воспламенения. Поэтому так называемые модули приема и хранения газового конденсата устраивают на бетонированной площадке площадью 200-300 м2 с четырьмя-десятью горизонтальными резервуарами объемом 20-60 м3.
Применение пены также затруднительно из-за воды. Применение порошковых установок пожаротушения затруднительно на продуваемых ветром площадях из-за отсутствия боковых заграждений (стен), которые нежелательны ввиду большой загазованности помещений с хранящимся газовым конденсатом. Отсюда вытекает создание условно-временных и герметичных объемов, обеспечивающих в течение нескольких секунд создание и сохранение огнетушащей концентрации, необходимой для подавления горения в условно-герметичном объеме, образованном металлической сеткой.
При этом следует отметить, что в данном случае металлическая сетка играет тройную роль:
1. Условно-непродуваемая стенка из-за образования так называемых вихревых дорожек Кармана при скорости ветра 1-10 м/с при прохождении через сетку при числах Рейнольдса 40-1000;
2. Огнепреградительная и охлаждающая сетка согласно формуле (1);
3. Взрывоподавляющая сетка. Так, например, для газового конденсата пропана диаметр огнепреградителя или размер ячейки сетки составит 2.6 мм [2].
Важным фактором предлагаемого способа является наличие 10% частиц огнетушащего порошка с размерами, соизмеримыми с длиной волны максимума излучения горящей легковоспламеняющейся жидкости. Так, например, температура горения нефтепродуктов лежит в пределах 1200-1500°С. Максимум теплового излучения будет определяться по закону Вина:
Огнетушащая концентрация порошка Феникс АВС-70 составляет величину ≈130 г/м3. При нахождении в них 10% частиц с размером d≈2 мкм ослабление излучения по закону Буге-Ламберта-Бера будет: 
где I - интенсивность прошедшего через аэрозоль излучения;
I0 - интенсивность падающего на аэрозоль излучения;
е - основание натурального логарифма;
ελ - показатель ослабления излучения в заданной области спектра, м2/г;
с - концентрация ослабляющих частиц на трассе визирования, г/м3;
l - трасса визирования, м.
Концентрация частиц с размером 2 мкм с=130·0.05=6.5 г/м3, ελ=2мкм≈0.5 м2/г, расстояние между резервуарами l составляет 2.6 м.
Отсюда кратность ослабления излучения:
Другими словами, излучение от горящей цистерны до следующей, находящейся на расстоянии 2.6 м, ослабится ориентировочно в 5000 раз. Учитывая, что более грубодисперсный аэрозоль тоже ослабляет излучение, то кратность ослабления излучения между цистернами-резервуарами уменьшится на 104, т.е. на четыре порядка или 0.3·104 на 1 метр огнетушащего аэрозоля (порошка).
Испытание проводили на испытательном полигоне ФГУП ФНЦ «НИИПХ». На испытательной площадке под навесом размером 6×6 метров установили очаг 233 В с двумястами тридцатью литрами бензина АИ-80, налитого на 470 л воды, находящейся в вышеуказанном очаге диаметром 3.05 м. Площадку огородили металлической сеткой с ячейкой ГОСТ 3826-82. Высота сетки 3.3 м, длина по периметру 24 м. Снаружи ограждения установили 2 модуля МПП(Н)-8 «BiZone» с 7.6 кг порошка в каждом и углекислотой массой 3.5 кг в каждом модуле. Таким образом, масса огнетушащего вещества была 22.2 кг. После поджига очага 233 В через 30 с включали в работу модули. Время работы модуля 7-8 с. Время тушения 5-6 с. Количество положительных опытов три из трех.
Источники информации
1. A.Ф.Шароварников, В.П.Молчанов, С.С.Воевода, С.А.Шароварников. Тушение пожаров нефти и нефтепродуктов. М., Издательский дом «Калан», 2002.
2. А.Н.Баратов. Горение-пожар-Взрыв-Безопасность / М., 2003, с.175.
Claims (3)
1. Способ локализации и тушения пожаров на площадках приема и хранения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в горизонтальных резервуарах, включающий установку металлической сетки в зоне пожара с последующей подачей на нее огнетушащего охлаждающего агента, отличающийся тем, что огнепреградительную металлическую сетку с размером ячеек, определяемых по формуле:
где dяч - критический диаметр ячейки металлической сетки, при котором достигается тушение, м;
32,5 - значение критерия Пекле
где W - скорость потока, м/с;
l - линейный размер, м;
а - температуропроводность, м2/с;
R - газовая постоянная;
Т0 - температура исходной смеси, К;
λ0 - теплопроводность исходной смеси, Вт/м·К;
U - предельная скорость распространения углеводородных пламен, м/с;
Ср - теплоемкость горючей смеси, кДж/кг·К;
Ркр - критическое давление, Па;
и толщиной проволоки сетки, связанной с диаметром ячейки соотношением dпров≥0,25dяч, устанавливают вертикально на стойках по контуру площадки до высоты нижней кромки навеса, установленного над площадкой с резервуарами, при этом подачу огнетушащего охлаждающего агента ведут из размещенных по периметру газопорошковых модулей в зону пожара и по всему огражденному пространству с интенсивностью не менее 0,01 кг/м3·с, причем в качестве огнетушащего и охлаждающего агента используют смесь газового ингибитора и/или газового флегматизатора с гетерогенным ингибитором горения, содержащим не менее 5% фракции вышеуказанной дисперсии с размерами частиц, соизмеримыми с максимальной длиной волны излучения пламени горящей жидкости или газа.
где dяч - критический диаметр ячейки металлической сетки, при котором достигается тушение, м;
32,5 - значение критерия Пекле
где W - скорость потока, м/с;
l - линейный размер, м;
а - температуропроводность, м2/с;
R - газовая постоянная;
Т0 - температура исходной смеси, К;
λ0 - теплопроводность исходной смеси, Вт/м·К;
U - предельная скорость распространения углеводородных пламен, м/с;
Ср - теплоемкость горючей смеси, кДж/кг·К;
Ркр - критическое давление, Па;
и толщиной проволоки сетки, связанной с диаметром ячейки соотношением dпров≥0,25dяч, устанавливают вертикально на стойках по контуру площадки до высоты нижней кромки навеса, установленного над площадкой с резервуарами, при этом подачу огнетушащего охлаждающего агента ведут из размещенных по периметру газопорошковых модулей в зону пожара и по всему огражденному пространству с интенсивностью не менее 0,01 кг/м3·с, причем в качестве огнетушащего и охлаждающего агента используют смесь газового ингибитора и/или газового флегматизатора с гетерогенным ингибитором горения, содержащим не менее 5% фракции вышеуказанной дисперсии с размерами частиц, соизмеримыми с максимальной длиной волны излучения пламени горящей жидкости или газа.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве огнетушащего и охлаждающего агента используют смесь сжиженного диоксида углерода и азота с порошком на основе фосфата аммония, и/или карбоната, и/или хлорида щелочного металла или с раствором ортофосфорной кислоты при соотношении дисперсной фазы и дисперсионной среды в образованном аэрозоле от 1:2 до 7:1.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что газопорошковые модули размещают внутри или вне огражденной зоны попарно напротив друг друга с учетом встречного погашения скоростей потоков внутри огражденной зоны.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008129326/12A RU2428234C2 (ru) | 2008-07-18 | 2008-07-18 | Способ локализации и тушения пожаров на площадках приема и хранения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в горизонтальных резервуарах |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008129326/12A RU2428234C2 (ru) | 2008-07-18 | 2008-07-18 | Способ локализации и тушения пожаров на площадках приема и хранения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в горизонтальных резервуарах |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008129326A RU2008129326A (ru) | 2010-01-27 |
| RU2428234C2 true RU2428234C2 (ru) | 2011-09-10 |
Family
ID=42121500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008129326/12A RU2428234C2 (ru) | 2008-07-18 | 2008-07-18 | Способ локализации и тушения пожаров на площадках приема и хранения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в горизонтальных резервуарах |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2428234C2 (ru) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113538192A (zh) * | 2020-04-10 | 2021-10-22 | 中国石油化工股份有限公司 | 用于石化企业突发事件的应急系统及应急方法 |
-
2008
- 2008-07-18 RU RU2008129326/12A patent/RU2428234C2/ru not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008129326A (ru) | 2010-01-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Jiang et al. | Suppression mechanism of ultrafine water mist containing phosphorus compounds in methane/coal dust explosions | |
| Rasbash | The extinction of fire with plain water: a review | |
| US5091097A (en) | Fire extinguishing and inhibiting material | |
| Zhang et al. | Experimental investigation of foam spread and extinguishment of the large-scale methanol pool fire | |
| AU2013239473B2 (en) | Fire extinguisher and fire extinguisher medium | |
| US5573068A (en) | Apparatus for extinguishing fires in oil storage tanks | |
| US20120312564A1 (en) | Method and device for quenching oil and petroleum products in tanks | |
| Liang et al. | Extinguishment of hydrocarbon pool fires by ultrafine water mist with ammonium/amidogen compound in an improved cup burner | |
| Koshiba et al. | Fire extinguishing properties of novel ferrocene/surfynol 465 dispersions | |
| Bahadori | Hazardous area classification in petroleum and chemical plants: a guide to mitigating risk | |
| RU2428234C2 (ru) | Способ локализации и тушения пожаров на площадках приема и хранения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в горизонтальных резервуарах | |
| Krasnyansky | Remote extinguishing of large fires with powder aerosols | |
| CN104797303B (zh) | 通过化学抑制减轻蒸气云爆炸 | |
| Reding et al. | Mitigation of iron and aluminum powder deflagrations via active explosion suppression in a 1 m3 sphere vessel | |
| Log et al. | ‘Water mist’for fire protection of historic buildings and museums | |
| Wighus | Extinguishment of enclosed gas fires with water spray | |
| Benfer et al. | valuation of Water Additives for Fire Control and Vapor Mitigation—Two and Three Dimensional Class B Fire Tests | |
| Fleming et al. | Extinction studies of propane/air counterflow diffusion flames: the effectiveness of aerosols | |
| Back et al. | An evaluation of aerosol extinguishing systems for machinery space applications | |
| Gedjo et al. | New ways and means of localization and extinguishing surface forest fires | |
| Andersson | Evaluation and mitigation of industrial fire hazards | |
| Liu et al. | Extinguishment of large cooking oil pool fires by the use of water mist system | |
| Liang et al. | Study on fire extinguishing performance of ultrafine water mist in a cup burner | |
| Elatabani | Boiling liquid expanded vapor explosion (BLEVE) of petroleum storage and transportation facilities case study Khartoum State | |
| Pepi | Advances in the technology of intermediate pressure water mist systems for the protection of flammable liquid hazards |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120719 |