Специфика применения систем пенного пожаротушения на нефтеперекачивающих станциях
В настоящий статье рассматривается специфика применения систем пенного пожаротушения на нефтеперекачивающих станциях (далее – НПС), наличие которых способствуют обеспечению пожарной безопасности на НПС.Ключевые слова: Федеральный Закон, ГОСТ, СП, НПС, система пенного пожаротушения, АСУ, РНУ.
В настоящей статье применяются следующие термины с соответствующими определениями и сокращениями, приведенными в таблице 1.
Таблица 1 – Термины и определения
| № п/п | Термин | Определение |
|---|---|---|
| 1 | Установка пенного пожаротушения | Совокупность стационарных технических средств для тушения пожара за счет выпуска огнетушащего вещества |
| 2 | Автоматическая система пожаротушения высокократной полидисперсной пеной | Совокупность резервуаров для воды и фторсинтетического пленкообразующего пенообразователя, пожарная насосная станция, подводящие растворопроводы с пожарными гидрантами, узлы управления, средства автоматизации, а также комплекс устройств и оборудования, предназначенного для подачи полидисперсной высокократной пены, обеспечивая заполнение закрытого помещения пеной |
| 3 | Дымоустойчивый генератор полидисперсной высокократной пены | Устройство для получения пены высокой кратности в условиях задымленного помещения, работающее на принципе эжекции воздуха распыленными струями водного раствора пенообра-зователя, полученных последовательно расположенными распылителями в корпусе пеногенератора |
| 4 | Пенообразователь фторсинтетический | Пенный концентрат с фторированными стабилизаторами, водный раствор которого способен образовывать высокократную пену при помощи дымоустойчивых генераторов полидисперсной высокократной пены |
| 5 | Инерционность системы тушения пожара | Время с момента принятия установкой фактора пожара до момента начала истечения огнетушащего вещества из самого удаленного и высоко расположенного пеногенератора |
| 6 | Расчетное время тушения пожара |
Время с начала подачи высокократной пены из пеногенератора до момента выхода из установки расчетного запаса пенообразователя, необходимого для тушения пожара в резервуаре |
| 7 |
Продолжительность тушения |
Время ликвидации горения при заданной интенсивности подачи рабочего раствора |
| 8 |
Высота защищаемой зоны |
Расстояние от уровня пола помещения до максимальной отметки расположения технологического оборудования плюс 0,6 м. |
| 9 | Рабочий раствор пенообразователя |
Водный раствор пенообразователя с определенной объемной концентрацией |
| 10 |
Концентрация рабочего раствора пенообразователя |
Процентное содержание пенообразователя в водном растворе для получения пены |
| 11 | Интенсивность подачи рабочего раствора | Объем рабочего раствора пенообразователя подаваемого в единицу времени на единицу площади |
| 12 | Рабочее давление | Давление раствора пенообразователя перед пеногенератором полидисперсной высокократной пены |
| 13 |
Кратность пены |
Безразмерная величина, равная отношению объема пены к объему рабочего раствора пенообразователя |
НПС представляет собой комплекс сооружений и устройств для приема, накопления и перекачки нефти по магистральному нефтепроводу и подразделяются по назначению на НПС с емкостью и НПС без емкости [5].
Назначение и состав НПС с емкостью
НПС с емкостью предназначена для приема нефти и перекачки ее из емкости в магистральный нефтепровод.
В состав НПС с ёмкостью входят:
- резервуарный парк;
- подпорная насосная;
- насосная станция с магистральными насосными агрегатами и системой смазки, охлаждения и откачки утечек;
- фильтры-грязеуловители;
- фильтры-решетки;
- узел регулирования давления;
- узлы с предохранительными устройствами;
- узел учета (в случае необходимости ведения оперативного контроля прохождения нефти через промежуточные станции);
- технологические трубопроводы;
- системы водоснабжения, теплоснабжения, вентиляции, канализации, пожаротушения, электроснабжения, автоматики, телемеханики, автоматизированные системы управления (АСУ), связи, производственно-бытовые здания и сооружения.
Назначение и состав НПС без емкости
Перекачивающая насосная станция без емкости предназначена для повышения давления в магистральном нефтепроводе при перекачке нефти.
В состав НПС без ёмкости входят:
- насосная станция с магистральными насосными агрегатами и системой смазки, охлаждения и откачки утечек;
- фильтры-грязеуловители;
- узел регуляторов давления;
- система сглаживания волн давления;
- технологические трубопроводы;
- системы водоснабжения, теплоснабжения, вентиляции, канализации, пожаротушения, электроснабжения, автоматики, телемеханики, АСУ, связи, производственно-бытовые здания и сооружения.
Вспомогательные системы НПС
Вспомогательные системы НПС служат для нормального функционирования магистральной насосной станции и должны всегда находиться в исправном работоспособном состоянии.
К вспомогательным системам НПС относятся системы:
- пенного пожаротушения;
- водоснабжения;
- канализации;
- теплоснабжения.
Система пенного пожаротушения
Система пенного пожаротушения на НПС является составной частью системы противопожарной защиты объекта. Применение системы пенного пожаротушения на НПС обеспечивает достижение одной или нескольких из следующих целей:
- ликвидация пожара в помещении (здании) до возникновения критических значений опасных факторов пожара;
- ликвидация пожара в помещении (здании) до наступления пределов огнестойкости строительных конструкций;
- ликвидация пожара в помещении (здании) до причинения максимально допустимого ущерба защищаемому имуществу;
- ликвидация пожара в помещении (здании) до наступления опасности разрушения технологических установок.
Оборудование НПС системами пенного пожаротушения обусловлено требованиями [1], [2], а так же ведомственными нормами пожарной безопасности.
Система пенного пожаротушения включает в себя:
- насосную пенотушения с пожарными насосами (один из насосов с приводом от дизельного двигателя), предназначенными для подачи пенообразователя «Подслойный», позволяющий получить пену низкой, средней и высокой кратности, в стационарную сеть пенотушения;
- емкость для хранения пенообразователя;
- систему пенопроводов с арматурой и пеногенераторами для подачи раствора в насосные, регуляторные давления, в резервуары с нефтью (подслойный способ подачи пены низкой кратности в слой нефти в нижний пояс резервуара);
- систему автоматики пенотушения и пожарной сигнализации.
При поступлении сигнала «Пожар» из любого защищаемого объекта, автоматически включается один из насосов, подающий раствор пенообразователя в напорный коллектор к месту возгорания.
Система водоснабжения НПС
Система предназначена для бесперебойного снабжения производственных и бытовых объектов водой в требуемых количествах и требуемого качества, а также для обеспечения нужд пожаротушения, в том числе охлаждения резервуаров с нефтью.
В состав системы водоснабжения входят:
- артезианские скважины;
- водонасосная;
- водопроводные сети;
- водонапорная башня, резервуары запаса воды;
- приборы потребления воды.
Пример размещения системы пенного пожаротушения в здании НПС представлен на рисунке 1.
Дозатор пены предварительного смешивания представлен на рисунке 2.
Системы пенного пожаротушения на НПС имеют свою специфику.
Современная автоматическая система противопожарной защиты помещений НПС высокократной полидисперсной пеной основана на применении:
- дымоустойчивых генераторов высокократной пены, работающих на принципе двойной эжекции воздуха;
- системы хранения, дозирования и смешивания пенообразователя с водой, включающей емкости с пенообразователем и дозирующим устройством;
- фторсинтетического пленкообразующего пенообразователя;
- системы обнаружения пожара и автоматического запуска.
Автоматическая система пожаротушения высокократной полидисперсной пеной включает в себя:
- резервуары для хранения противопожарного запаса воды;
- емкости для хранения запаса пенообразователя;
- систему дозирования и смешения пенообразователя с водой;
- магистральные и распределительные растворопроводы с необходимой арматурой;
- дымоустойчивые генераторы высокократной пены;
- пожарные извещатели, устройства дистанционного пуска;
- приборы и устройства контроля и управления;
- устройства звуковой и световой сигнализации и оповещения о срабатывании установки;
- шлейфы пожарной сигнализации, электрические цепи питания, управления, контроля.
По воздействию на защищаемые объекты автоматические системы тушения пожаров высокократной пеной (АСТВ) подразделяются на:
- системы объемного тушения пожаров;
- системы локального тушения пожаров по объему.
Системы локального тушения пожаров пеной высокой кратности применяются для тушения пожаров отдельных агрегатов или оборудования в тех случаях, когда применение систем тушения пожаров для защиты помещения в целом технически невозможно или экономически нецелесообразно.
В АСТВ следует использовать только специальные пенообразователи, предназначенные для получения пены высокой кратности или универсальные фторсинтетические пленкообразующие пенообразователи, предназначенные для получения пены низкой, средней и высокой кратности.
Дымоустойчивые эжекционные генераторы высокократной пены
В одном помещении или в локальной зоне должны применяться дымоустойчивые генераторы высокократной пены эжекционные (далее по тексту – генераторы пены) одного типа и конструкции. Количество генераторов пены определяется расчетом, но должно приниматься не менее двух. При расположении генераторов пены в местах возможного механического повреждения должна быть предусмотрена их защита.
В системах объемного тушения пожаров генераторы пены размещаются на высоте не ниже 1 метра над наиболее выступающей частью защищаемого оборудования и распределяются равномерно по площади помещения так, чтобы обеспечить заполнение пеной всего защищаемого объема, включая выгороженные в нем участки. Для защиты выгороженных участков генераторы размещаются непосредственно над защищаемым участком помещения или технологической единицей.
В системах локального тушения пожаров по объему, генераторы размещаются непосредственно над защищаемым объемом и распределяются равномерно по площади локальной зоны.
Генераторы должны крепиться непосредственно к конструкциям здания или через стальные опорные конструкции.
Питающие и распределительные растворопроводы
Трубопроводы распределительных растворопроводов, расположенные в защищаемых помещениях, следует предусматривать из стальных труб с внутренним коррозионностойким покрытием.
При площади защищаемого помещения более 400 м2 АСТВ должна иметь два ввода, расположенных в противоположных частях помещения, а распределительные растворопроводы внутри помещения должны быть закольцованы.
В нижней точке трубопровода линейного ввода (в пределах защищаемого объекта) должен предусматриваться сливной кран с диаметром условного прохода 50 мм, оборудованный головкой муфтовой ГМ-50 и головкой заглушкой ГЗ-50.
Питающие растворопроводы АСТВ должны быть снабжены фильтрующими устройствами, установленными в пределах защищаемого объекта в месте удобном для обслуживания. Диаметр ячейки фильтрующего элемента должен быть менее проходного сечения сопел дымоустойчивого пеногенератора высокократной полидисперсной пены, эжекционного (ДВПЭ).
Пересечение вводов со стенами следует выполнять с зазором между трубопроводом и строительными конструкциями с заделкой отверстия в стене водонепроницаемым и газонепроницаемым (в газифицированных районах) эластичным материалом.
Растворопроводы должны крепиться держателями непосредственно к конструкциям здания или через стальные опорные конструкции, при этом не допускается их использование в качестве опор для других конструкций.
Узлы крепления растворопроводов должны устанавливаться с шагом не более 4 м. Для растворопроводов с условным проходом более 50 мм допускается увеличение шага между узлами крепления до 6 м.
В случае прокладки растворопроводов через гильзы и пазы конструкции здания расстояние между опорными точками должно составлять не более 6 м без дополнительных креплений. Распределительные растворопроводы должны прокладываться с уклоном не менее 0,001 в сторону питающих растворопроводов. При прокладке растворопроводов за несъемными подвесными потолками, в закрытых штробах и в подобных случаях их монтаж следует производить только на сварке.
Для задействования АСТВ от передвижной пожарной техники к наружным питающим растворопроводам необходимо предусматривать присоединение растворопроводов к узлам для подключения передвижной пожарной техники, выведенными к проезжей части или установленными возле капитальной стены без оконных проемов.
В конструкции узлов для подключения передвижной пожарной техники независимо от расчетного расхода рабочего раствора пенообразователя необходимо включать не менее 2-х патрубков диаметром 80 мм, оборудованных соответствующими пожарными соединительными головками.
Система автоматизации НПС должна обеспечивать задержку подачи пены в помещение на время, необходимое для эвакуации людей после подачи звукового и светового сигналов оповещения о пуске установки пожаротушения, а также полной остановки вентиляционного оборудования, закрытия воздушных заслонок, противопожарных клапанов и т. п.
В системе автоматизации НПС предусматривается автоматическое отключение подачи раствора пенообразователя через 10 минут работы. Повторное включение установки должно предусматриваться от устройств дистанционного пуска, установленных в помещении дежурного персонала.
Размещение пеногенераторов в защищаемом помещении должно обеспечивать заполнение высокократной полидисперсной пеной всего объема защищаемой зоны.
В пределах одного защищаемого помещения устанавливаются пеногенераторы с выходными отверстиями распылителей одного диаметра.
Пеногенераторы должны располагаться вдоль продольных стен помещения.
В местах, где имеется возможность механического повреждения пеногенераторов, последние защищаются устройствами не изменяющими их карту орошения с учетом периодического разделения сплошного потока пены большими пузырями воздуха.
Помещения НПС, защищаемые установками пожаротушения, должны быть по возможности герметизированы.
При проектировании НПС принимаются меры:
- по ликвидации технологически необоснованных проемов;
- против самооткрывания дверей.
При проектировании системы пенного пожаротушения в здании НПС учитывается ряд условий.
Независимо от вида используемого генератора пены высокой кратности в первые секунды его работы пена практически не образуется. Чем лучше конструкция генератора и состав пенообразователя, тем меньше этот период индукции. В период индукции происходит снижение концентрации дыма в помещении.
Поэтому тушение пожара в задымленной насосной пеной высокой кратности происходит в два этапа:
- на первом пена практически не образуется и через пеногенератор проходят продукты горения, которые скопились в насосной в результате горения пролива нефти;
- на втором, после снижения концентрации дыма в воздухе насосной до максимально допустимой, процесс образования пены происходит с меньшей интенсивностью, чем на свежем воздухе.
По принятым международным нормам период индукции не должен превышать 30 с.
Количество генераторов пены определяют из двух вариантов расчета:
- возможности пропустить за это время половину объема воздуха в помещении насосной;
- обеспечении процесса тушения пламени в насосной за время не более 60 с.
Принимается вариант с большим количеством генераторов пены.
Эксплуатация, техническое содержание, испытание, проведение работ по техническому обслуживанию и планово-предупредительному ремонту автоматических установок пожаротушения на НПС осуществляются в соответствии с требованиями [2], [3], а также в соответствии с паспортами заводов-изготовителей и регламентами по эксплуатации автоматических установок пенного пожаротушения.
Контроль работоспособности систем пенного пожаротушения
При приеме смены оператор НПС обязан проверить работоспособность систем пенного пожаротушения путем внешнего осмотра по параметрам (в зависимости от типа применяемой системы автоматики). Перечень параметров работоспособности систем пенного пожаротушения, подлежащих контролю оператором при приеме смены, составляется с учетом особенности данных систем и утверждается главным инженером районного нефтепроводного управления (РНУ).
Технические осмотры систем пенного пожаротушения проводятся:
- инженерами службы – 1 раз в 2 дня;
- заместителем начальника НПС – 1 раз в 2 дня;
- начальником НПС – 1 раз в месяц при общем обходе НПС.
Опробование компрессоров системы пожаротушения на холостом ходу проводится один раз в неделю в течение не менее 30 мин.
Опробование насосных агрегатов путем пуска на закрытую задвижку в течение не менее 2 мин проводится один раз в 10 дней.
Техническое обслуживание и ремонт оборудования систем пенного пожаротушения
Работы по техническому обслуживанию (ТО) и ремонту оборудования систем пенного пожаротушения проводятся на основании сводного графика проведения технического обслуживания и ремонта оборудования данных систем.
Периодическое техническое обслуживание и ремонт оборудования систем пенного пожаротушения проводится эксплуатационно-ремонтным персоналом НПС по зонам обслуживания в соответствии с графиком проведения ТО и ремонтов с учетом требований регламента (инструкции) по ТО и ремонту систем пенного пожаротушения.
Оборудование НПС системами пенного пожаротушения, регулярный контроль за работоспособностью систем пенного пожаротушения, техническое обслуживание и ремонт оборудования систем пенного пожаротушения обеспечивает пожарную безопасность НПС и сводит к минимому возможный ущерб в случае возникновения пожара.
Список используемых источников
- Федеральный закон Российской Федерации «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» от 22. 07. 2008 № 123-ФЗ.
- ГОСТ 12.4.009-83 ССБТ Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды, размещение и обслуживание (с Изменением № 1).
- СП 5.13130.2009 Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования.
- РД 153-39.4-087-01 Автоматизация и телемеханизация магистральных нефтепроводов. Основные положения.
- Технологические регламенты (стандарты предприятия) акционерной компании по транспорту нефти «Транснефть». Том 1. Москва 2003. Технологический регламент НПС.
- РД 153-39.4-113-01 Нормы технологического проектирования магистральных нефтепроводов.
- РД 153-39.4-056-00 Правила технической эксплуатации магистральных нефтепроводов
- РД 08.00-60.30.00-КТН-016-1-05 Руководство по техническому обслуживанию и ремонту оборудования и сооружений нефтеперекачивающих станций.
Исаев Александр Петрович,
главный специалист отдела пожарной безопасности ООО «ЦентрПроектЗащита»
