ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ПРОТИВОПОЖАРНЫХ ВОДОПРОВОДОВ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

Наружные противопожарные водопроводы устраивают на складах лесных материалов, нефти и нефтепродуктов, на предприятиях нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, где развитие пожара происходит быстро и использование передвижных сил и средств не обеспечивает эффективного пожаротушения.

Склады лесных материалов предназначены для хранения запасов пиломатериалов, круглого леса, балансовой древесины, осмола, дров, щепы и опилок. Они устраиваются на бетонированных, асфальтных, грунтовых площадках.

Пожары на складах лесоматериалов имеют ряд характерных особенностей. Наиболее существенными из них являются:

большая скорость распространения фронта пламени по штабелям;

мощное тепловое излучение от горящих штабелей;

массовый высев из конвективной колонки искр и головней и перенос их на расстояние;

большая скорость притока свежего воздуха в зону горения.

Противопожарное водоснабжение должно устраиваться таким образом, чтобы обеспечить расход воды на пожаротушение не менее 200 л/с через 5 мин после получения сообщения о пожаре в течение не менее
40 мин и возможности наращивания расхода воды до 500-600 л/с.

Современные открытые технологические установки по переработке углеводородных газов, нефти и нефтепродуктов характеризуются большой производительностью и площадью застройки. Они обычно состоят из однотипных аппаратов, высота которых достигает 80-100 м, объем до 2000 м³. Технологические процессы в них осуществляются при высоких температурах и давлениях.

Анализ статистических данных показал, что каждый четвертый пожар сопровождается взрывом с последующим развитием горения на площади до 5000 м². Если же пожар возникает без взрыва, то средняя площадь пожара несколько ниже и составляет 500 м² (79 % случаев), максимальная площадь достигает 3000 м². Увеличению площади пожара способствует подаваемая на охлаждение технологического оборудования вода, по которой горящий нефтепродукт растекается по территории установки. Поэтому правильная организация сбросов пожарных расходов воды через канализацию является важным мероприятием по ограничению развития пожара на установке. Во многих случаях для ликвидации пожаров привлекается более 20 основных и специальных автомобилей. Расходы воды на тушение пожара могут достигать 300 л/с и более.

Быстрое введение большого количества воды из стационарных лафетных стволов или других систем водяного орошения является решающим условием успешного тушения данных пожаров.

Необходимость устройства противопожарных водопроводов на складах лесных материалов определяется СНиП 2.11.06-91, на складах нефти и нефтепродуктов СНиП 2.11.03-93, на предприятия нефтехимии - ведомственными нормами технологического проектирования.

Наружные противопожарные водопроводы, как правило, устраивают по принципу высокого давления. Режим работы подобных систем водоснабжения имеет ряд особенностей по сравнению с объединенными водопроводами.

Обычно в противопожарных водопроводах требуется временное повышение давления в период пожаротушения, в другое же время в них поддерживается сравнительно небольшое давление с помощью производственных или хозяйственных насосов, обеспечивающих заполнение всей системы водой. Водопроводы с постоянно высоким давлением устраивают только в особых случаях, так как эксплуатация таких систем требует значительных затрат электроэнергии.

В результате резкого изменения давления и подачи, больших расходов воды в трубах и арматуре возникают гидравлические удары и кавитационные процессы, которые заставляют предъявлять повышенные требования к надежности всей системы.

Основной мерой обеспечения надежности подачи пожарных расходов воды является обязательное кольцевание водопроводной сети. Для водопроводных линий применяют сварные стальные трубы, способные выдержать значительные внутренние давления и внешние динамические нагрузки. Использование железобетонных и чугунных труб ограничивается возможностью разрушения менее прочных по сравнению со стальными стыковых соединений.

Задвижки на сети необходимо устанавливать таким образом, чтобы в случае неисправности на каком-либо участке водопровода одновременно выключалось не более двух лафетных стволов. Расстановка лафетных стволов должна обеспечивать равномерное орошение защищаемой поверхности.

Подача воды к лафетным стволам и гидрантам может осуществляться непосредственно из естественных водоисточников или резервуаров без предварительной очистки. Поверхностные водоисточники (реки, озера) обычно используют для противопожарного водоснабжения складов лесных материалов. При этом необходимо учитывать сезонные колебания уровня воды, возможность наносов, а также предусматривать дополнительные мероприятия для защиты водоприемных сооружений от замерзания.

Рассматривая наиболее типичные схемы водоснабжения лесобирж (рис. 14.1), отметим, что пожарные насосы могут устанавливаться как на НС-I (рис. 14.1, а), так и на НС-II (рис. 14.1,б). На рис. 14.2 представлена схема противопожарного водоснабжения нефтебазы. Водопроводная сеть имеет две независимые нитки подземных трубопроводов, первая из которых предназначена для подачи воды, вторая для водного раствора пенообразователя.

Рис. 14.1. Схемы водоснабжения лесобирж:

1 - водоисточник; 2 – НС-I;

3 - водопровод комбината; 4 - противопожарный

водопровод лесобиржи; 5 - ответвления к лафетным

вышкам; 6 - насосная станция лесобиржи

Рис. 14.2. Принципиальная схема противопожарного

водоснабжения товарно-сырьевой базы нефти и

продуктов ее переработки:

1 - насосная станция для подачи воды и водного раствора

пенообразователя; 2 - резервуары для хранения воды;

3 - противопожарный водопровод; 4 - водопроводная сеть для

подачи водного раствора пенообразователя; 5 - водопроводные

колодцы с задвижками; 6 - камеры с контрольно-пусковыми

узлами; 7, 11 - сухотрубы; 8, 9 - колодцы с пожарными гидрантами;

10 - резервуар с нефтью и продуктами ее переработки

Для систем подачи и распределения воды во все виды установок водяного и водопенного тушения пожаров проектируют автоматические насосные станции. Контрольно-пусковой узел, размещаемый на водопроводной сети, предназначен для включения и выключения подачи воды и водного раствора пенообразователя при отборе воды из водопровода. Контрольно-пусковые узлы размещают в водопроводных или специальных подземных камерах.

На предприятиях нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности противопожарные водопроводы высокого давления с лафетными стволами предусматриваются на наружных взрыво- и пожароопасных установках для защиты аппаратуры и оборудования, содержащих горючие газы; легковоспламеняющиеся и горючие жидкости; на сырьевых, товарных и промежуточных складах (парках) для защиты шаровых (сферических) и горизонтальных (цилиндрических) резервуаров со сжиженными углеводородными газами (СУГ), легковоспламеняющимися и горючими жидкостями (ЛВЖ и ГЖ); на железнодорожных сливно-наливных эстакадах СУГ, ЛВЖ и ГЖ.

Опыт эксплуатации противопожарных водопроводов со стационарными лафетными стволами показывает, что для приведения их в действие требуется длительное время, отсутствует возможность оперативного регулирования подачи жидкости в очаг горения при изменяющейся интенсивности пожаротушения.

Для исключения этих недостатков на объектах, имеющих высокую концентрацию энергии и мощностей, либо множество легковоспламеняющихся, отравляющих, взрывоопасных материалов, где процесс развития пожара идет чрезвычайно быстро, приводя к тяжелым экологическим последствиям, целесообразно использовать роботизированное устройство пожаротушения (РП).

РП представляет собой новый вид пожарной техники, позволяющий автоматически подавать огнетушащее вещество в зону пожара с одновременным сканированием в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Это повышает эффективность пожаротушения, снижает материальный ущерб и обеспечивает безопасность пожарных, так как борьба с пожаром ведется на начальной стадии.

Использование в конструкции лафетного ствола специальных легкосъемных насадок позволяет применять в качестве огнетущащего вещества воду или пену.

Устройство РП незаменимо для охлаждения от перегрева несущих конструкций и технологического оборудования. Благодаря обучаемой и программируемой системе управления оно легко адаптируется к особенностям любого объекта и может применяться для защиты от огня складских и производственных помещений, ангаров, нефтехранилищ и т.д.

В табл. 14.1 приведены тактико-технические и эксплуатационные характеристики роботизированного устройства РП.

Таблица 14.1

Защита аппаратов колонного типа высотой более 30 м должна производиться комбинированно:

до высоты 30 м - лафетными стволами и передвижной пожарной техникой;

выше отметки 30 м - стационарными установками орошения (рис. 14.3). В тех случаях, когда защита аппаратов невозможна (мешают другие аппараты), их следует защищать стационарными установками орошения на всю высоту.

Рис. 14.3. Принципиальная схема установок пожарной

защиты ректификационных колонн:

1 - водоисточник; 2 - водопитатель; 3 - система подачии распыления воды;
4 - камера контрольно-пускового устройства;
5 - лафетные стволы на вышках; 6 - стационарная система водоорошения