4.8.9 Пожаротушение парами легкоиспаряющихся жидкостей
Системы пожаротушения парами легкоиспаряющихся жидкостей называют системами жидкостного пожаротушения. Тушащей средой в них является пар испаряющейся жидкости, подаваемый к очагу пожара. В семидесятые годы прошлого века на морских судах стали применять смесь 73% бромистого этила (С2Н5Вr2) и 23% фреона R114В2 (тетрафтордибромэтан – С2Вr2F4) , или чистый фреон. Смесь условно называемая «Х» представляет собой бесцветную жидкость с резким характерным запахом, обладающую хорошей летучестью. Следует отметить, что применявшиеся ранее четырехлористый углерод (CCl4), бромистый этил (C2H5Br2) и их смеси исключены из применения в связи с их повышенной токсичностью.
Под воздействием пламени, фреон может быть токсичен, однако при быстрой ликвидации огня образуется лишь минимальное количество токсических веществ. Скорость разложения существенно зависит от температуры. Например, при температуре +400 оС разлагается 7% фреона 114В2, а при температуре 800 оС происходит его полное разложение [4].
Пары хладона неэлектропроводны, поэтому хладон применяется для тушения горящих электрокабелей и электрооборудования, находящихся под напряжением. По эффективности тушения намного превосходит углекислоту. Эффективность этого огнетушащего средства является результатом его способности прерывать процесс горения. Так, при наличии в помещении 10 % (по объему) паров этой жидкости горение любых нефтепродуктов полностью прекращается (обычно в течение 10 минут).
Небольшая объемная доля смеси «Х» в воздухе значительно удешевляет систему и позволяет иметь резерв огнегасящей жидкости на судне, что особенно важно при нахождении его в длительном рейсе.
Ликвидация пожаров парами легкоиспаряющихся жидкостей осуществляется методом объемного тушения, поэтому перед выпуском жидкости следует герметизировать охраняемые помещения. Эти жидкости применяют для тушения пожаров в тех же судовых помещениях, где углекислоту. Легко испаряющаяся жидкость хранится на судах в закрытых резервуарах при низких давлениях (около 0,5…0,8 МПа).
Упругость её паров даже при значительных температурах воздуха мала. Системы выгодно отличаются от углекислотных меньшей металлоемкостью и высокой экономичностью, надежностью и эффективностью, а также простотой при обслуживании. Стационарные судовые хладоновые системы, работающие по принципу ингибирования реакции горения, могут защищать машинные помещения, грузовые трюма, а также некоторые вспомогательные помещения на судне.
Принцип действия всех хладоновых систем и их конструктивные схемы мало отличаются друг от друга. В состав всех систем входят резервуары для огнегасящей жидкости, воздушные баллоны, магистральные и распределительные трубопроводы с арматурой, распылительные приборы. Все оборудование размещается в отдельном помещении на станции, к которой предъявляются те же требования безопасности, что и при размещении углекислотных систем.
Количество жидкости (кг), необходимое для прекращения горения в закрытом помещении, определяется по формуле:
Q ж. = q • V, (39)
где q - удельный расход жидкости на единицу объема, принимается
равным 0,23…0,26 кг/м3;
V - полный объём защищаемого помещения без вычета объема оборудования и груза, м3.
Расчет производится из условия защиты наибольшего помещения на судне. Емкость резервуаров (м3) рассчитывают из условия обеспечения ликвидации пожара в нибольшем из защищаемых помещений [4]:
Vр = α*Qж /ρ,
где α = 0,75…0,85 – коэффициент заполнения резервуара;
ρ – плотность огнегасящей жидкости, кг/м3;
Qж – количество огнетушащей жидкости для наибольшего по объему защищаемого помещения, кг.
По условиям обеспечения живучести системы на станции должно быть не менее двух резервуаров для хранения огнегасящей жидкости. Вместимость каждого из них должна быть достаточной для размещения всего необходимого количества жидкости. Как правило, станции тушения легкоиспаряющимися жидкостями имеют два баллона со сжатым воздухом. Объем и давление воздуха в каждом из них (~2…3МПа) должны обеспечить однократный пуск расчетного количества жидкости с помощью одного баллона. Причем остаточное давление в баллоне после пуска должно быть не менее 0,5 МПа (~ 5 кгс/см2).Жидкость подается через распылительные головки, которые размещены в верхней части помещения. Распыленные пары жидкости, будучи тяжелее воздуха, опускаются вниз и, обволакивая горящие вещества, гасят очаг пожара.
На рис. 41 представлена схема системы жидкостного пожаротушения на универсальном современном сухогрузном судне отечественной постройки.
а - схема размещения трубопроводов в станции тушения парами легкоиспаряющихся жидкостей: 1 - резервуары с огнегасительной жидкостью; 2 — разобщительная
арматура; 3 - наливная втулка; 4 - редукционные клапаны; 5 - баллоны со сжатым воздухом;
б - схема размещения трубопроводов в машинном отделении и трюме: 6 - шлюпочная палуба; 7 - верхняя палуба; 8 –машинное
отделение; 9 - твиндек; 10 – трюм; 11 - магистральные трубопроводы; 12 - кольцевые трубопроводы; 13 – распылители.
Рис.41 Схемы системы пожаротушения парами легкоиспаряющихся жидкостей на универсальном судне
Система предназначена для защиты машинного отделения, четырех грузовых трюмов и помещения аварийного дизель-генератора. В качестве огнегасящей жидкости применен хладон с температурой кипения +47°С. Запас жидкости хранится в двух резервуарах, расположенных на станции. Количество жидкости позволяет произвести двукратное тушение в наибольшем судовом отсеке. Пуск системы в действие осуществляется вручную из помещения станции.
Система состоит из одной станции, расположенной на шлюпочной палубе. В помещении находятся: два резервуара 1 с огнегасящей жидкостью вместимостью 500 л каждый под давлением 0,5 МПа, два баллона 5 со сжатым воздухом вместимостью по 250 л. с рабочим давлением 3,0 МПа (~30 кгс/см2), сеть магистральных 11 и кольцевых 12 трубопроводов с разобщительной арматурой и измерительными приборами. Из станции в каждое охраняемое помещение проложены независимые трубопроводы. Фреон из резервуаров выталкивается сжатым воздухом, который поступает к ним из баллонов, и, проходя редукционные клапаны 4, редуцируется до давления порядка 0,8 МПа (~8 кгс/см2).
При тушении пожара в машинном отделении находящиеся в нем люди оповещаются с помощью звуковой и световой сигнализации. Включение сигнализации происходит автоматически при открытии клапана пуска хладона в машинном отделении. До пуска системы в действие необходимо герметизировать горящий отсек, предварительно убедившись в отсутствии в нем людей. После прекращения действия системы следует продуть трубопроводы, по которым подавалась жидкость в горящий отсек и закрыть всю запорную арматуру. Помещение, в, котором производилось тушение пожара, должно быть тщательно провентилировано. Входить в помещение, заполненное парами огнегасительной жидкости, до его тщательной вентиляции без фильтрующих противогазов запрещается. Заполнение резервуаров хладоном производится через наливную втулку 3, находящуюся на палубе, и клапан 2. Заполнение баллонов сжатым воздухом производится от трубопровода сжатого воздуха энергетической установки. Систему необходимо поддерживать в состоянии постоянной готовности.
При работе с огнегасителъной жидкостью необходимо надевать спецодежду, резиновые перчатки и противогаз. Курить и пользоваться открытым огнём в помещении станции, а также вблизи ее при открытой двери категорически запрещается. Если на одежду или открытые части тела попадает жидкость, необходимо сменить одежду и принять горячий душ. При работе людей на станции двери её должны быть постоянно открыты. По окончании работ станцию закрывают на ключ, который должен храниться у двери станции на видном месте.
Следует отметить, что в связи с наметившейся в последние годы тенденцией на сокращение и даже запрет применения в технике веществ типа фреонов, способствующих разрушению озонового слоя Земли, (Ограничение Монреальского протокола от 1987 г. регламентирующего производство и применение озоноразрушающих веществ), вновь строящиеся суда не оборудуются СЖБ.
Однако, несмотря на то, что международным сообществом запрещено с 2000 г. оборудование морских судов хладоновыми системами пожаротушения, на судах старой постройки допускается использование этих систем, при условии, что они находятся в исправном состоянии и нормально работают. Какая бы система не была установлена на борту судна, экипаж должен хорошо знать особенности ее использования. Регулярные и плановые учения позволяют приобрести необходимые навыки и исключить возможность ошибок в случае возникновенияλ пожара.
В связи с высокой эффективностью галоидопроизводных углеводородов R114В2, R12В1 и других бромзамещенных углеводородов и их смесей, постоянно идут поиски новых огнетушащих составов, равноценных углекислотным системам и СЖБ, где применялась огнегасящая смесь «Х».
В частности, в настоящее время получено разрешение на применение огнегасящего состава HCFC12, отвечающего требованиям международного стандарта ISO/DIS 14520-7, который был разработан в 1998 г. техническим комитетом ISO/TC2 «Оборудование для защиты от огня и борьбы с огнем» совместно с техническим комитетом CEN/TC191.