Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Гуськов М.Г. Противопожарная защита морских судов (вопросы проектирования)

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

24.10.2023

Размер:

10.09 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1415 / 2115 16 17 18 19 20 21 > Следующая >>>

сведется

к отысканию необходимого

напора

диаметра

труб при

з а д а н н о м

расходе

и скорости воды в

системе.

С и с т е м ы т у ш е н и я т о н к о р а с п ы л е н н о и н а э р и р о

в а н н о й

в о д о й .

Опытные

исследования,

проведенные

различ

ными

организациями,

подтверждают

возможность

использова

ния

распыленной

воды

д л я

тушения

п о ж а р о в

нефтепродуктов

'| ч

'Л

/|N

/|N .

/IN

МЧ

L - t x

Л К о I

-ЧЖ1

Рис. 67. Принципиальная схема системы нижнего и верх

него водораспыления

машинно-котельном

отделении.

/ — втулка

палубная

валнкового привода;

2—

валик

привода;

3 —

кран

спускной

импульсного

(побудительного)

трубопровода;

4 —

трубопровод

системы

верхнего водораспыления;

5 — трубопровод

импульсный

побудительный;

5 — к л а п а н

быстродействующий;

7 —

магистраль

системы

водотушеипя; 8 — трубопровод

системы ниж

него

водораспыления;

9—

распылительная

насадка;

10 — кран

сливной.

с различными т е м п е р а т у р а м и вспышки в грузовых цистернах на


ливных	судов.	Тонкораспылениая		вода, попадая			в	сферу		высо
ких температур, быстро и почти полностью						испаряется .			О б р а з у ю
щееся	большое	количество	пара	р а з б а в л я е т		концентрацию				паро
воздушной смеси н и ж е нижнего предела ее воспламенения . Все											это
в совокупности		способствует	тушению		пламени .
Аэрированной водой, т. е. смесью					воды	со с ж а т ы м			воздухом,
т а к ж е	можно	тушить различные		нефтепродукты			в	грузовых			ци

стернах, причем расходы воды сравнительно малы . В таких водовоздушных распыленных струях соотношение между расходом

148

воды и 'воздуха составляет 1 : 15—1 :30. Д л я более эффективного

тушения	п о ж а р о в легких	нефтепродуктов к распыленной воде до
б а в л я ю т	некоторые соли	или пенообразователи .

К а к показывают опыты, расход тонкораспыленных струй воды

составляет 0,25—0,45, а	аэрированных — 0,26—0,30 л/с на 1 м 2
площади . Д л я распыла	воды достаточно	давление 6—8 кгс/см2 .
Согласно опытным данным, время тушения		составляет 5—10 мин.

		Рис.	68. Насадки распылительные:
а — щелевая	секторная;	б — с	конусным	факелом	и	винтовым	регулировочным	вкла
дышем; в — с	конусным	регулируемым факелом;			г	— струйная	с плоским факелом;
	д — щелевая односторонняя			с экраном; е — с розеткой.
Магистральный		трубопровод		с ответвлениями			в к а ж д ы й	трюм

может получать воду дл я распылителей от системы водяного по ж а р о т у ш е н и я или самостоятельного насоса. В качестве распыли телей, установленных на разных уровнях в отсеках или укреплен ных на переносных ручных стволах, используют сферические и по лусферические насадки . В горизонтальных плоскостях насадки имеется 150—200 отверстий диаметром 1—3 мм, расположенных

рядами . В отдельных р я д а х по высоте	насадки отверстия могут
быть различных диаметров . В опытных	сферических распылителях

с н а р у ж н ы м диаметром	50—70 мм имелось 8—12 рядов отверстий.
Р а с п ы л и т е л и отдельных секций		р а з м е щ а ю т под	подволокой
грузовых цистерн, воду	подают через	магистральный	трубопровод.

149

Секции м о ж н о включать из рулевой рубки или с пожарного									поста
при помощи	дистанционного привода. В качестве						резервного мо
ж е т с л у ж и т ь	валиковый			привод,	у п р а в л я е м ы й		с	переходного
мостика.
Тонкораспылеиной		и	аэрированной			водой м о ж н о тушить по
ж а р ы как объемным		способом, та к и				поверхностным.
Эти высокоэффективные, сравнительно простые по конструкции
и удобные в	о б с л у ж и в а н и и			системы		целесообразно		использовать
д л я тушения	п о ж а р о в	не только в			грузовых цистернах наливных
судов, но и в машинных			и	котельных		отделениях		других	типов
судов.

Р а с х о д воды в		системе	орошения составляет	0,015—0,017	л/с
на 1 м 2	площади .
Д о	последнего	времени	дл я распыления воды	применяли	пре

имущественно перфорированные трубы, расположенные над па лубным иастнлом с отверстиями д и а м е т р о м 3—5 мм и шагом по

длине трубы	150—200 мм. Р а ц и о н а л ь н е е заменить				эти трубы, за
т р у д н я ю щ и е	перемещение по палубе,		насадком	с широким факе
лом распыла воды (рис. 69). Дренчеры или другие					виды насадок
следует р а з м е щ а т ь так, чтобы вся площадь палубы					над грузовыми
цистернами,	грузовыми	насосными отделениями		и	к о ф ф е р д а м а м и
о р о ш а л а с ь	равномерно .	Поверхности	орошения	двух последова-


					Рис. 69. Принципиальная схема системы
С и с т е м ы о р о ш е н и я п а л у б н а н а л и в н ы х									с у д а х .
В летнее время		вследствие нагревания палубы и бортов происхо
дит	интенсивное испарение			транспортируемых			нефтепродуктов.
Д л я	уменьшения	нагрева палубный настил и борта корпуса судов,
перевозящих светлые нефтепродукты, о к р а ш и в а ю т							в светлые тона.
О д н а к о этого недостаточно				дл я того, чтобы		снизить		температуру
паров и верхних		слоев груза		в цистернах до требуемой					величины.
Н а	наливных судах,		перевозящих		нефтепродукты		с	температурой
вспышки паров		менее	45°, на д грузовыми цистернами,						насосными
отделениями и		к о ф ф е р д а м а м и предусматривают					системы			ороше
ния палубы водой. Водяной				душ	позволяет	несколько			охладить
палубу и н а р у ж н ы е части борта за					счет испарения воды и,					следо

вательно, уменьшить пожароопасное испарение. Пр и перевозке тя


ж е л ы х		нефтепродуктов с температурой		вспышки более 60—80° си
стемы	орошения		палубы на судах, как правило, не		применяют.
В	систему орошения, включаемую			вручную, воду подают по
ж а р н ы е		насосы,	находящиеся в районе носовой		части корпуса,
либо	п о ж а р н ы е		насосы, р а з м е щ е н н ы е	в машинном	отделении. Ма

гистральный трубопровод системы, проложенный под переходным

мостиком,	имеет	ответвления к распылителям . Н а	отдельных
участках	палубы	м а г и с т р а л ь системы орошения через	ответвления,

с н а б ж е н н ы е запорными устройствами, сообщается с магистралью системы водяного пожаротушения .

орошения палубы на наливном судне.
тельно	расположенных		дренчеров д о л ж н ы		частично	перекрывать
друг друга .		И м е ю щ и е с я	в настоящее	время насадки		при	разме
щении	их на	высоте 3 м и при напоре		воды	перед ними,		р а в н ы м

5 м вод. ст., орошают 30—50 м2 . Н а с а д к и могут создавать ка к кру

говой,

та к и

секторный

распыл

различной величиной

угла

ф а к е л а .

Характеристики трубопроводов

системы

орошения

палубы

определяют на .основании общих

зависимостей

гидравлического

расчета

с конечными

расходами

воды,

если используют

насадки,

или

с непрерывными

расходами,

если

используют

перфорирован

ные

трубы. В

последнем

случае при заданной

интенсивности

оро

шения единицы п л о щ а д и и величине напора на основании уравне

ния	истечения жидкости Q — \ifY2gH				м о ж н о	определить	количе
ство	и д и а м е т р ы		отверстий,	и, наоборот, при		з а д а н н о й	п л о щ а д и
отверстий		м о ж н о	вычислить	величину	требуемого напора .
Р а с х о д		воды	в перфорированной трубе, путевой расход в кото
рой составляет Qn , определяют по формуле
			^ p = = Q n 1 7 T		'

а потери напора — по формуле

151

150

П ри наличии в трубопроводе транзитного QT и путевого Qn расхо дов значение расхода находят из зависимости

Qp = ] / QT + Q T Q n + -j- Qn .

а потери напора — по формуле

H = SQ2P==(ST + Sn) Ql

где S вычисляют, как обычно, с учетом трения в прямых трубах и местных сопротивлении.

7 г

~,t	#	Я	£	ft	^
?	Ф	Ф	^	Ф	$
^	Ф	Ф	^	Ф	$
и _ А _ ' ] 1 ^			^	v	ft /,?
£ й		L

Рис. 70. Принципиальные схемы систем орошения и затопления помещения.

1— труба от пневмоцистерны системы водяного пожаротушения; 2 — клапаны за


порные;	3—манометр;			4 — клапан быстродействующий; 5 — трубопровод			орошения;
6 — трубопровод			импульсный; 7 — втулка		палубная валнкового привода		пускового
крана;	8—	кран	пусковой импульсного		трубопровода: 9 — дренчеры; 10 — решетка;
/ / — к л а п а н		спускной;		12 — клпнкет затопления помещения		от кингстона; 13— спуск
	ной	трубопровод; 14 — трубопровод затопления от				пневмоцистерны.
Д л я	снижения			температуры воздуха в помещении, где			хранятся

легковоспламеняющиеся или взрывчатые вещества, используют


системы орошения водой, непрерывно поступающей							от сети		труб
с распылителями и проходящей через шпигаты и спускные									кла
паны	к приемникам осушительной		системы		судна.		Эта	система
орошения		д о л ж н а быстро подавать	распыленную			воду		иа	стел
л а ж и ,	где	р а з м е щ е н ы взрывчатые вещества. Д л я				большей н а д е ж
ности	необходимо предусматривать		два	независимых				источника
питания. Д л я поддержани я постоянного				напора воды			в	трубопро
водах вместо насоса можно использовать пневмоцистериу.									Если
имеющаяся на судне система водяного пожаротушения								находится
постоянно		под напоро.м, необходимо	к	ней	подключить			систему

орошения, что и обеспечит немедленную подачу воды к рас пылителям .

Использовать спринклеры для орошения нельзя, т а к как их тепловая инерционность достигает 0,5 мин и более и они не могут одновременно вскрываться . Поэтому применяют распылители типа дренчеров, выходные отверстия в д и а ф р а г м а х которых постоянно

152

153


открыты,	а т а к ж е	перфорированные трубы, пропущенные под под
волокой	помещения и		вдоль о г р а ж д а ю щ и х	переборок.
Н а п р и м е р , система			орошения может состоять		из трубопровода
с оросительными		н а с а д к а м и и импульсного		трубопровода,		управ
л я ю щ е г о работой		быстродействующего к л а п а н а			(рис. 70).	Чтобы
включить	систему	в действие, на импульсном		трубопроводе		откры

вают спускные краны вручную либо непосредственно в помеще нии, либо при помощи валнкового привода, втулка которого уста


новлена на палубе. После этого автоматически открывается			быст
родействующий клапан, и вода поступает к оросительным			насад
кам . При поступлении воды в систему орошения		с р а б а т ы в а е т
электроводяной	сигнал. Д л я пуска системы можно	использовать
автоматические	тепловые извещатели, д а ю щ и е импульс д л я		сраба

тывания электромагнитных клапанов на трубопроводе управления быстродействующим клапаном .

С и с т е м ы	в о д я н ы х з а в е с	(в	виде д у ш а ) предназначены
для з а щ и т ы больших помещений, проходов, коридоров,					отдельных
конструкций или переборок (рис.		71).	В о д я н а я	завеса	создается
при помощи	перфорированных труб		или дренчеров, приводимых
в действие вручную. Р а с х о д воды		на	1 nor. м	водяной	завесы со
ставляет 1,17 л/с. Если высота поверхности более 5 м,					то на к а ж
дые последующие 5 м высоты д о л ж е н			устанавливаться		следующий

ярус распылителей, подающих необходимое по норме количество

воды. Р а с х о д воды	на орошение трапов	и	выходов		принимается
обычно равным не	менее 0,083 л/с на 1 м 2		площади		переходных
площадок и проекций открытых трапов .		На		орошение		входных
дверей и шахты выхода — не менее 0,50 л/с			на	1 пог. м		периметра
орошаемой поверхности этой шахты .

ГЛАВА V I I

Системы п о ж а р о т у ш е н и я способом разбавления

реагирующих		веществ
в зоне горения негорючими				веществами
Опытным путем установлено, что пламенное горение
нефтепродуктов, угольной		пыли,	хлопкового	волокна,	древесины
и ряда других	м а т е р и а л о в	п р е к р а щ а е т с я , если в воздушной				среде,
о к р у ж а ю щ е й	очаг п о ж а р а ,	содержится кислорода менее 15% от
объема: если имеется менее 8%			кислорода,	то п р е к р а щ а е т с я тле
ние и устраняется возможность повторных возгораний					д а ж е	таких
опасных в п о ж а р н о м отношении			материалов, как хлопок и			д ж у т
в тюках .

Достичь такого содержания кислорода можно, вводя в помеще ние пар или инертные газы, например углекислый газ, азот, вых

лопные	газы	двигателей внутреннего сгорания и др . К а к	известно,
д л я тушения		пороха, нитритов, целлулоида и других веществ, выде
л я ю щ и х	при	горении кислород, поддерживающий процесс	окисле

ния, этого недостаточно. Однако инертные газы в этом случае слу-

154

ж а т	ингибиторами, тормозящими процесс возгорания					указанных
веществ.
Инертный		газ	не только р а з б а в л я е т	атмосферу, но и в какой-то
мере охлаждает, а т а к ж е изолирует горящее вещество от						кислорода
атмосферного		воздуха. Эти свойства инертных			газов,	зависящие
от температуры, давления и плотности,				в ы р а ж е н ы слабо, поэтому
их	обычно не	учитывают при подсчете		необходимого		количества
тушащей среды.
	Обозначим буквой к с о д е р ж а н и е кислорода по объему в атмос
фере помещения,			при котором прекращается		горение	вещества.

Чтобы достичь этого, необходимо на к а ж д ы й кубометр объема поме

щения ввести		инертный	газ в объеме
				21 — к	о
			v =	м .
При	этом	замещение		100	в воздухе будет сопровож-
			1% кислорода
		79
даться	замещением — = 3 , 7 5 %			азота. Следовательно, на к а ж д ы й

кубометр свободного объема помещения необходимо вводить инерт

ный газ,

объем

которого

100

Так,

если

к = 1 5 % ,

то

и = 0,285

м3 .

Практически,

учитывая

возможные

утечки

тушаще й

среды,

д л я прекращения горения на

к а ж д ы й

кубометр свободного

объема

закрытого помещения вводят

30% инертного газа (по объему) .

При з а д а н н о м расчетном времени

(мин)

подачи

т у ш а щ е й

среды с удельным объемом v0

(м3 /кгс)

расход ее

на

кубометр

сво

бодного объема

помещения

составит

(21 — к) -4,75

G = -

vQt-100

кгс/мин.

Величины к зависят от рода горящего вещества, свойств огне-

тушащей

среды, а т а к ж е

от их расходов

и скорости

подачи.

Существуют

дв а

вида систем тушения

способом

р а з б а в л е н и я ,

а именно: парового

пожаротушения;

пожаротушения

инертными

газами

(углекислым газом,

азотом,

очищенными

дымовыми

га

зами и д р . ) .

Например,

на

наливных

судах д л я

предупреждения

взрывов

и п о ж а р о в

грузовые

цистерны

оборудуют

системами,

ис

пользующими выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания и топочные газы от главных и вспомогательных котлов или спе циально установленных генераторов.

Все эти системы пригодны д л я тушения п о ж а р о в различных грузов и нефтепродуктов, если помещение, в котором возник по ж а р , может быть частично или полностью герметизировано. Эффек

тивность действия	систем м о ж е т быть сведена	на нет, если нач
нется утечка огнетушащих сред и, следовательно,		увеличится содер
ж а н и е кислорода	в атмосфере помещения .	Поэтому	данную
группу систем нецелесообразно применять для		тушения	п о ж а р о в

155

в отсеках и помещениях, х р а н я щ и х взрывоопасные вещества, ко торые могут разрушить судовые перекрытия пли нарушить их газонепроницаемость .

Вследствие токсичности огнетушащих сред системы необходимо оборудовать сигнализацией предупреждения, чтобы люди могли


вовремя	покинуть	помещение.
Системы д о л ж н ы			действовать	как в	рейсе,	так	и на	стоянке
судна. И х с н а б ж а ю т контрольными приборами, позволяющими									сле
дить за	содержанием		кислорода	в поступающем			инертном		газе
(должно	быть не	более 7—8% от объема,			окись	углерода		и другие
горючие	примеси	д о л ж н ы отсутствовать)			и его	температурой			(не

более 40°). Следует предусматривать централизованное и местное


управление		системами		из	рулевой	рубки или с		пожарного		поста,
а т а к ж е	со	станций,		где	находятся		резервуары	с огнетушащнми
средами .	Эти		резервуары		оборудуют		контрольными		приборами,
позволяющими			следить за		давлением		в хранилищах,		количеством
сред, а т а к ж е			сигнализацией, сообщающей об их					утечке.
	§	16.	Система парового			п о ж а р о т у ш е н и я
	Системы парового п о ж а р о т у ш е н и я используют в грузо
вых т р ю м а х сухогрузных					и наливных		судов, в угольных бункерах,
топливных		и масляных цистернах,				к о ф ф е р д а м а х ,		грузовых		насос

ных отделениях, в фонарных, малярных, кладовых и аналогичных помещениях, а т а к ж е для тушения отдельных очагов п о ж а р а в за крытых помещениях. Огнетушащей средой системы является водя

ной	насыщенный пар под давлением от 5 до 10 кгс/см2 ,					который
подают		в	охраняемое помещение	с интенсивностью	не	менее
1,33	кгс/ч на 1 м3 .
	К а к	у ж е	было сказано, пар не	только р а з б а в л я е т	воздух, тем

самым уменьшает парциальное давление кислорода до концентра

ции, не	п о д д е р ж и в а ю щ е й горение,	но и о	х л а ж д а е т очаг		п о ж а р а
(капли	воды, с о д е р ж а щ и е с я в насыщенном		паре,	испаряются, пог
л о щ а я	при этом тепло), изолирует	его от притока		кислорода	извне,

играет роль «паровой подушки», поглощает лучистую теплоту, что

исключает радиационный нагрев не вступивших в реакцию		горючих
материалов	до температуры воспламенения.
П а р д л я	системы паротушения подают от главных или	вспомо

гательных котлов по трубам на станцию паротушения, где установ лен специальный распределительный коллектор (рис. 72).

От распределительного коллектора пар по независимым трубо проводам подается в з а щ и щ а е м ы е помещения. Д и а м е т р ы труб, подводящих пар в отдельные помещения, принимают по расчету,


исходя из условия		обеспечения подачи пара с требуемой интенсивно
стью, но не менее		15 мм для помещений	небольшого объема	и 25 мм
для грузовых	трюмов . Количество ответвлений, необходимых				для
выпуска пара,	определяют в зависимости от объема помещений, но
не более четырех. Так, например, при объеме одного помещения					до
500 м 3 — о д н о	ответвление, от 500		до 1500 м 3 — два,	свыше

156

1500	м 3 — четыре. Н а наливных судах		П р а в и л а	Регистра	Союза
С С Р	допускают установку	одного ответвления		на к а ж д у ю	грузо
вую	цистерну независимо от	ее объема,	если оно	обеспечит	подачу

расчетного количества п а р а и если его распространению не будут мешать конструктивные элементы корпуса.

Открытые концы ответвлений системы парового	пожаротуше
ния д о л ж н ы располагаться в противоположных частях	помещения,

Рис. 72. Принципиальная схема системы парового пожаротушения на сухо грузном судне.

/ — труба подач»	пара в систему с берега, дока или		другого	судна;	2 — труба	по
дачи пара в систему от паровых котлов; 3 — распределительны!! коллектор; 4— ма
нометр; 5 — т р у б а	подачи пара в топливную	цистерну;	5 — т р у б а	подачи	пара в	коф
фердам;	7 — труба подачи пара в	цистерну	отстоя топлива.

чтобы равномерно распределять

пар . П а р

в грузовые цистерны

топливные отсеки должен поступать в верхнюю часть

отсека,

во

все прочие охраняемые

помещения — в

н и ж н ю ю часть на

высоту

0,8—1,0 м от настила. Если высота помещения более 5 м, то от

к а ж

д о г о ответвления д о л ж н ы отходить дополнительные для подачи

пара

в его

верхнюю

часть.

П л о щ а д ь

сечения

отверстий

д л я

выпуска

пара

принимается при этом

с у м м а р н а я .

П а р о р а с п р е д е л и т е л ь н а я

станция (рис.

73)

может

находиться

в машинно-котельных отделениях, в надстройке или

на специаль

ном

п о ж а р н о м

посту.

Если

помещений

много,

то устанавливают

157

две или три станции. Трубопроводы на участке от котлов до защи щ а е м ы х помещений обычно п р о к л а д ы в а ю т стальные, бесшовные,

изолированные . В самих помещениях они	могут	быть	сварными .
Арматура — бронзовая или латунная . На	трубах	перед	помеще-
	/6
	1	атмосферу
	(	атмосферу
	(	\г
	{	\г

г QY7

				К потребителям
Рис.		73.	Судовая	парораспределительная	станция.
/ — трубопровод	от	парового котла;		2 — невозвратно-запорный	клапан:	3 — с е п а р а т о р ;
4 — редукционный	клапан;		5 — коллектор; 6 — предохранительный клапан;			7 — м а н о м е т р ;
			8 — пробный крап.
			2

А . -*Хг-

4X1—

Рис. 74. Принципиальная схема системы парового пожаротушения		на налив
ном	судне.
/ — трубопровод от коллектора свежего	пара; 2— ответвление к грузовой	цистерне;

3 — магистраль; 4 — манометр.

ниями устанавливают невозвратные клапаны, п р е д о т в р а щ а ю щ и е по

падание	в систему паров нефтепродуктов и продуктов горения	при
п о ж а р е .	Н а наливных судах невозвратно - запорные к л а п а н ы	есть

и на ответвлениях у коллектора . На к а ж д о м коллекторе имеется манометр и пробный край, через который производится спуск кон денсата . Коллекторы могут отключаться от котла с помощью за порных клапанов .

158

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1415 / 2115 16 17 18 19 20 21 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ