16.2. Особливості гасіння пожеж в резервуарах

Час розвитку пожежі нафтопродуктів в резервуарах від початку загоряння до пінної атаки при гасінні його пересувними засобами обчислюється десятками хвилин. Тому керівник гасіння пожежі та інженерно-технічний персонал складів ПММ повинні знати особливості розвитку процесу горіння з тим, щоб передбачувати можливі ускладнення і результати прийнятих рішень в процесі гасіння.

Горіння рідин в резервуарах в більшості випадків починається з вибуху парів горючої рідини під дахом резервуара, внаслідок якого відбуваються її деформація і спалахування горючої рідини.

Висота полум'я сягає двох діаметрів резервуара і має температуру в залежності від горючої рідини в межах 1000-1300 °С.

Під дією вітру полум'я може значно відхилятися і вже на початковій стадії пожежі виникає можливість перекидання полум'я на сусідні резервуари або об'єкти. Факел полум'я резервуара, що горить, нагріває стінки, дах, дихальну та іншу апаратуру, розташовані на даху сусіднього резервуара. При цьому небезпека нагріву вогнезагороджувача до високої температури полягає в тому, що він може втратити свої вогнезагороджуючі властивості і полум'я може без перешкод потрапити. всередину резервуара, викликаючи вибух парів горючої рідини. Крім того, внаслідок нагріву стінок і даху сусіднього резервуара підвищується швидкість випаровування горючої рідини, що зберігається в йому. При цьому, якщо в резервуарі зберігається авіапаливо, що має низьку температуру спалаху, то всередині резервуара може утворитися концентрація горючої суміші вищої за верхню межу вибухомості. Тоді всередині резервуара створюється надмірний тиск, який перешкоджає проникненню полум'я всередину, а витікаючі через дихальну апаратуру горючі пари можуть запалати від полум'я резервуара, що горить, і горіти над арматурою, викликаючи нагрівання конструкції.

Небезпека нагрівання резервуара, в якому зберігається горюча рідина з високою температурою спалаху, наприклад, дизельне паливо, полягає в тому, що всередині резервуара в процесі нагрівання може утворитися вибухонебезпечна концентрація парів. Тому сусідні з тим, що горить, резервуари з самого початку пожежі необхідно охолоджувати водою, запобігаючи тим самим можливості в них вибуху.

На початку горіння рідини на її поверхні встановлюється температура, рівна середній температурі кипіння багатофракційної рідини. По мірі горіння температура поверхні буде поступово підвищуватися, і горюча рідина прогріватиметься углиб. При цьому стійкість і ефективність піни при гасінні пожежі знижуються. Швидкість горіння нафтопродуктів залежить переважно від величини вільної поверхні, фізичних властивостей рідини, швидкості вітру, температури рідини. Швидкість горіння рідини визначається швидкістю її випаровування, яка, в свою чергу, залежить від швидкості прогрівання поверхні рідини. З підвищенням початкової температури рідини зростає швидкість її горіння. При більш високій початковій температурі велика частина тепла полум'я витрачається на випаровування рідини, менша на нагрівання її до температури кипіння. Орієнтовні значення швидкості вигоряння найбільш поширених горючих рідин (у міліграмах) є такими:

Бензин . . . . . . . . . . . . . . . .	0,30
Гас . . . . . . . . . . . . . . . . .	0,24
Дизельне паливо . . . . . . . . . . . .	0,18-0,20
Нафта . . . . . . . . . . . . . . . .	0,12-0,15
Мазут . . . . . . . . . . . . . . . .	0,10
Спирт етиловий . . . . . . . . . . . .	0,15

Температура стінки резервуара,що є нижчою за рівень рідини, не перевищує температуру палаючої рідини, а стінки, температура яких є вищою за рівень рідини, під дією полум'я навіть в перші хвилини пожежі розжарюються, втрачають міцність, деформуються. Тому при виникненні пожежі в резервуарі з низьким рівнем горючої рідини, щоб уникнути руйнування, необхідно вести інтенсивне охолоджування його зовні водою.

Явища закипання і викидів рідини, що горить, пов'язані з її прогріванням на велику глибину. При горінні масел, мазуту, нафти виникає прогрітий шар, товщина якого згодом збільшується, а температура трохи відрізняється від температури поверхні рідини. Під цим шаром її температура різко знижується до початкової. Авіабензин і світлі нафтопродукти при пожежах прогріваються на незначну глибину.

Скипання виникає у всіх нафтопродуктах, що містять в собі воду і що прогріваються в процесі горіння до 100 °С. При цьому вода, що міститься в рідині у вигляді дрібних крапель, переходить в пару, котра виривається на поверхню і створює піну, яка переливається через край резервуара і продовжує горіти, загрожуючи пожежою сусіднім резервуарам і спорудам.

Викид нафтопродуктів спостерігається переважно при горінні темних нафтопродуктів, наприклад, нафти, що містить 3,8% води, і мазуту, що містить 0,6% води. Він виникає при зіткненні нафтопродукту, що прогрівся з водяною подушкою на дні резервуара. Викид відбувається при температурі нафтопродукту вищою за 100 °С на межі розділу нафтопродукт – вода. Саме тут протікає процес інтенсивного пароутворення, який призводить до утворення парової подушки, що рухається вертикально вгору через товщу нафтопродукту, захоплюючи і викидаючи його за межі резервуара.

При гасінні пожеж резервуарів з нафтопродуктами спостерігалися випадки, коли при викиді нафтопродукт, що горить, підіймався на велику висоту і падав на відстані 70-120 м від резервуара, викликаючи пожежну небезпеку сусідніх резервуарів, будівель, споруд, а також наражаючи на небезпеку бійців пожежної команди.

Тому особистий склад і техніку при загрозі викиду продукту розташовують з невітряної сторони на відстані більш як 100 м. Насоси на плаву (при гасінні пожеж резервуарів на берегах рік і водоймищ) встановлюють вище за пожежу за течією ріки на такій же відстані. Людей, не зайнятих безпосередньо гасінням пожежі, видаляють з небезпечної зони.

Час t в годинах, після закінчення якої від початку пожежі може статися викид,

t = (Н_ж – Н_в)/(V_виг – V_прог),

де Н_ж і Н_в початкова висота відносно горючоє рідини і водяної подушки (за Н_в приймають висоту від днища до зливної труби), м; V_выг і V_прог швидкості вигоряння і прогрівання горючої рідини по висоті, м/г.

Найефективнішим засобом гасіння пожеж нафтопродуктів в резервуарах є повітряно-механічна (ВМ) піна.

Для ефективного гасіння рідини, що горить, необхідно, щоб піна закривала всю її поверхню. Піна, частково руйнуючись, охолоджує поверхню рідини, що горить, водою, котра утворилася. Незруйнована частина піни покриває поступово поверхню рідини, що горить, ізолює її від кисню повітря і перешкоджає потраплянню парів горючої рідини в зону горіння. Інтенсивність подачі піни повинна перевищувати інтенсивність її руйнування. Інтенсивність подачі піни визначають за розчином піноутворювача, з якого вона утворюється.

Повітряно-механічна піна низької кратності, маючи високу стійкість, ефективна при гасінні пожеж в резервуарах лише за умови плавної її подачі на поверхню рідини, що горить. При подачі піни струменем з висоти 1,5 м і вище вона швидко руйнується і ефективність гасіння її є дуже низькою.

Піна високої кратності (вище за 300) при подачі в резервуар внаслідок своєї легкості виноситься тепловим потоком, не дістаючи поверхні, руйнується, і ефект гасіння при цьому також є невеликим. Найкращий ефект гасіння нафтопродуктів в резервуарах досягається при застосуванні піни середньої кратності (80-150). Вона може подаватися в резервуар, що горить, навіть у вигляді струменя. Ефективність її в 2-3 рази виае за ефективність піни низької кратності.

Нормативна інтенсивність подачі вогнегасильних засобів 1, (табл. 16.2) при гасінні пожежі в резервуарах потрібно приймати наступними: для повітряно-механічної піни низької і середньої кратності при трикратному запасі піноутворення – 10 хв; для хімічної піни при запасі порошку 25% від обчислювальної кількості 25 хв (низький рівень нафтопродукту в резервуарі), при застосуванні установки подачі піни через шар (УППС) із запасом піноутворювача на 0,5 г – 10 хв, при використанні розпиленої води – 1 хв.

На складі ПММ для зберігання запасу піноутворювача або його розчину передбачається не менше двох резервуарів, кожний з яких місткістю не більше за 10 м³. Якщо місткість більше за 10 м³, то резервуар розділяють перегородкою так, щоб кожна частина не перевищувала 10 м³.

Таблиця 16.2

Нормативна інтенсивність подачі вогнегасильних засобів

Нафтопродукт	Інтенсивність подачі вогнегасячих засобів, л/с ∙ м2
	Основний засіб	Резервний засіб			Установка УППС (k = 3,5; ПО-6, ПО-1)
	піна ВМ (k = 100, ПО-1)	піна ВМ (k = 10, ПО-1)	піна хімічна (k = 5)	розпиляна вода
Бензин і авіапаливо (tвсп < 28°С)	0,08	0,12*	0,15	–	0,15
Нафта	0,05	0,12*	0,15	–	0,10
Нафтопродукт (tвсп>28°С)	0,05	0,15	0,10	–	0,10
Мазут і мастила	0,05	0,10	0,06	0,20	0,06

Примітки.

1. Буквою k позначена кратність.

2. Знаком * помічені засоби, що застосовуються тільки в резервуарах до 1000 м³, за винятком тих з них, в яких рівень рідини нижчий за 2 м від верхнього краю.

3. При застосуванні УППС потрібно передбачити не менше двох піногенераторів ГПС-600 і запас піноутворювача ПО-1 0,5 т для остаточного гасіння пожежі.