ГлавнаяСтатьи
Применение основных огнетушащих веществ при обеспечение пожарной безопасности спиртосодержащих производств.

Применение основных огнетушащих веществ при обеспечение пожарной безопасности спиртосодержащих производств.

Правильный выбор огнетушащего вещества – задача очень непростая, но одна из самых главных при проектировании установок автоматического пожаротушения. При выборе огнетушащего вещества нужно учитывать размеры защищаемого объекта, его назначение, место, где он расположен, расчетное критическое время развития пожара, горючего вещества и т.п.

Вариантов тушения масса: вода, пена, газ, водяной пар, порошок, аэрозоль, тонкораспылённая вода, путем защиты за счет уменьшения концентрации кислорода в воздушной среде, путем нагнетания в помещение азота и т.д.

В действительности же, у нас в стране, традиционно предпочитают водяное пожаротушение. Ну, оно и не удивительно. Мы с детства все знаем, что огонь нужно тушить водой.

Вода является наиболее широко применяемым средством тушения пожаров, связанных с горением различных веществ и материалов. Достоинствами воды являются ее относительно высокая удельная теплоемкость(C = 4187 Дж/(кг*градус) при нормальных условиях), высокая скрытая теплота испарения, химическая инертность по отношению к большинству веществ и материалов. Вода, являясь эффективным охлаждающим агентом, широко применяется для защиты от возгорания соседних с горящим объектов, охлаждения резервуаров с нефтепродуктами при их тушении другими огнетушащими средствами.

Однако любой специалист знает, что вода далеко не универсальна, и применять её нужно с осторожностью. К недостаткам воды относятся: высокая электропроводность (особенно в случае применения воды с добавками, повышающими ее огнетушащие и эксплуатационные свойства), относительно низкая смачивающая способность, недостаточная адгезия к объекту тушения и т. п.  Воду нельзя применять для тушения веществ, бурно реагирующих с ней с выделением тепла, горючих, а также токсичных и коррозионно-активных газов.  К таким веществам относятся многие металлы, металлоорганические соединения, карбиды и гидриды металлов, раскаленные уголь и железо. Кроме того, нельзя применять воду для тушения легковоспламеняющихся жидкостей меньшей плотности, так как, накапливаясь внизу этих жидкостей, она увеличивает поверхность горения, а также  может произойти выброс или разбрызгивание горящих продуктов. Нельзя также использовать компактные струи воды для тушения пылей во избежание образования взрывоопасной среды. Водой нельзя тушить многие объекты: электроустановки до снятия с них напряжения, склады химических веществ, в том числе и удобрений (раскаленные соли при взаимодействии с водой могут давать соединения  типа фосгена или газообразного хлора), объекты культурного наследия (архивы, музеи).

 Эксплуатация водяных установок требует больших затрат на воду при тушении пожара. Необходимо строительство капитальных инженерных сооружений, таких как: резервуары для хранения запаса воды, дренажные сооружения, а также насосные станции. Еще один существенный недостаток таких систем заключается в возможности нанесения ущерба зданию и материальным ценностям.

Вывод – вода, как средство тушения пожара далеко не универсальное!

Многие из этих недостатков решаются применением инновационных технологий, добавлением смачивателей для повышения проникающей способности воды, пенообразователей и т.п.

Наиболее эффективным способом подачи воды является ее распыление под высоким давлением с получением микрокапель диаметром от 10 до 100 микрон. Системы пожаротушения тонкораспыленной водой высокого давления (50-140 атм. на оросителе) позволяют снизить до 90% расход воды на тушение. При этом такие установки способны тушить пожары класса В (ЛВЖ, ГЖ) без применения каких-либо добавок.

 Преимущество этой технологии заключается в рациональном расходе воды и искусственном уменьшении размера капель воды. При тушении пожара с помощью водяных установок, как правило, только 30% от общего объема выливаемой воды задействуется для ликвидации огня, остальная же часть воды расходуется напрасно. Специфика технологии тушения огня тонкораспыленной водой заключается в уменьшении размера водяных капель, что создает водяной туман, обладающий высокой проникающей и охлаждающей способностями. Такая технология позволяет тушить пожары с большой степенью надежности при рациональном расходе воды. Однако это в сотни раз повышает стоимость установки.

Пена - наиболее эффективное и широко применяемое огнетушащее вещество изолирующего действия, представляет собой коллоидную систему из жидких пузырьков, наполненных газом. Применять ее можно не только для тушения «обычных» пожаров в зданиях и сооружениях, но и для тушения твердых горючих веществ и материалов, розливов ЛВЖ и ГЖ, емкостей (в т. ч. резервуаров) с такими жидкостями, для тушения пожаров в закрытых помещениях (заполнение пеной всего их объема) и др. Пена разрушается со временем (старение), под действием высокой температуры, а также в зависимости от условий подачи в очаг пожара.

Чем больше кратность пены, тем меньше ее стойкость. Химическая пена более стойка, чем воздушно-механическая. С повышением кратности пены, уменьшается ее дисперсность. Чем выше дисперсность, тем больше стойкость и огнетушащая способность пены. Пена должна обладать оптимальной вязкостью. Чем выше вязкость, тем больше стойкость пены, но хуже ее растекаемость.

Низкократная пена (до 30) находит ограниченное применение (тушение жидкостей в резервуарах при подаче пены через слой горючего, охлаждение горящего и соседнего с ним оборудования).

Среднекратная (30...200) и высокократная (более 200) пены используются не только для поверхностного, но и для объемного тушения (подвалы, кабельные каналы). Оптимальной считается кратность 70... 150.

В состав пены входит вода, поэтому нельзя тушить пеной щелочные металлы, карбиды и гидриды металлов, металлоорганические соединения.

Применение пены не решает вопроса строительства капитальных инженерных сооружений. К материальному ущербу, который оказывается таким же, как и в случае применении воды, добавляется еще и проблема утилизации отходов продукта пожаротушения.

Широкое применение находят также газовое, аэрозольное и порошковое пожаротушение. Эти вещества могут справиться с различными типами пожаров.  

          Генераторы  огнетушащего аэрозоля  предназначены для локализации  или  ликвидации пожаров объёмным способом в зданиях, строениях и помещениях.  

Установки газового пожаротушения предназначены для тушения объемным способомили локального пожаротушения по объему.

 Установки порошкового типа по способу тушения бывают: установки пожаротушения объемным способом; установки пожаротушения поверхностным способом; установки локального пожаротушения объемным способом; установки локального пожаротушения поверхностным способом. Т.е. имеют более широкий круг применения.

В принципе, порошок - это название большого класса огнетушащих веществ. Ведь порошки бывают разного состава и как следствие разного назначения, разной огнетушащей способности, разного действия.

Тушение пожара происходит с помощью подачи в очаг возгорания мелкодисперсного порошкового состава. Преимущества порошковых систем тушения пожара заключаются в нетоксичности порошка, его низкой стоимости и удобстве эксплуатации. Также эксплуатация таких систем не нанесет вреда помещению.

Безусловно, порошок — эффективное и универсальное средство тушения, способное сбить пламя в течение нескольких секунд. Действие огнетушащих порошков на пламя заключается в торможении (ингибировании) цепных реакций горения. Однако порошок не обладает высокими охлаждающими свойствами. Его применение при тушении резервуаров с ЛВЖ и ГЖ целесообразно совместно  с водяными установками, которые будут использоваться для охлаждения ёмкостей с ЛВЖ и ГЖ.

Выбор типа установки — вопрос очень непростой. Когда доходит дело до его осуществления, нужно руководствоваться требованиями нормативных документов, мнением специалистов и, разумеется, здравым рассудком. К сожалению, универсальных средств пожаротушения не существует. Нужно учитывать не только разовые, но и эксплуатационные затраты на создание систем пожаротушения, а также возможности и надежность систем. Давно известно, что скупой платит дважды.

Попробуем разобраться на реальном примере производства спиртосодержащих продуктов – коньяков, ликероводочных изделий.

Количество заводов по производству спиртосодержащих продуктов достаточно весомо, мы все-таки аграрно-промышленная страна. Ну и любим эти самые спиртосодержащие продукты употреблять, так сказать, для аппетита.

Этиловый и коньячный спирты, а также коньяки, ликеро-водочные изделия и другие спиртосодержащие растворы относятся к горючим и легковоспламеняющимся жидкостям и имеют специфические особенности и характеристики взрывопожароопасности.  Нормативных документов, норм, правил, стандартов по этой причине достаточно много.

 На сегодняшний день на территории Украины действуют ведомственные строительные нормы ВСН 13-81 «Инструкция по проектированию взрывопожароопасных производств спиртовых, ликеро-водочных и коньячных предприятий пищевой промышленности», коим был присвоен статус нормативного акта по пожарной безопасности НАПБ В.05.013-81/180.

В производственных зданиях и помещениях, в зависимости от имеющихся горючих веществ и материалов и возможных вариантов развития пожара, рекомендуется применять воздушно-механическую пену, огнетушащие порошки, инертные газы и хладоны. Согласно НАПБ В.05.013-81/180, для получения пены рекомендуется применять давно снятый с производства пенообразователь «ПО-1С», рекомендуется также огнетушащий порошок «ПСБ-3», который, насколько нам известно, сейчас не производится. Не секрет также, что хладоны (фреоны), широко применявшиеся 20-30 лет назад, оказались озоноразрушающими. Следовательно, по вопросам оснащения такого производства огнетушащими веществами лучше обратиться к специалистам. В таблице 1 дана выдержка из НАПБ В.05.013-81/180 , где указаны производства, здания и помещения, подлежащие оборудованию автоматическим пожаротушением категории А и Б. Полная таблица дана в нормативном документе.

Таблица 1.Основные производства, здания и помещения, подлежащие оборудованию автоматическим пожаротушением(указаны категории А и Б) и рекомендуемые средства пожаротушения.

Наименование

помещений

Категория помеще-

ния по взрывопожарной опасности

Защищаемая

площадь

Основные горючие материалы

Рекомендуемое вещество для тушения

 

Производственный корпус:

 Подработочное отделение     

     а) дробильное отделение

 

           

     б) остальные помещения

 

 

 

 

Б

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

от 500 м2 и более или объемом до 3000 м3

1000 м2 и более

 

 

 

зерно, пыль

Тонкораспылённая вода  пена, порошок

 

 

Брагоректификационное отделение

 

А

от 500 м2 и более или объемом от 5000 м3 и более

пары спирта

пена, порошок

 

Спиртоприемное отделение

 

А

от 500 м2 и более или от 3000 м3 и более

пары спирта

Тонкораспылённая вода,  пена, порошок

 

  Спиртоотпускное отделение     

А

 

при площади 500 м2 и более

пары спирта

Тонкораспылённая вода,  пена, порошок

 

Спиртохранилище:  

      в здании  

 

А

от 500 м2 и более

пары спирта

Тонкораспылённая вода,  пена, порошок

 

Ликеро-наливочный цех:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отделение настоев и ароматных спиртов

 

А

от 1000 м2 и более

пары спирта

Тонкораспылённая вода,  пена, порошок

 

Предкупажное и купажное отделения

А

 

от 1000 м2 и более

пары спирта

Тонкораспылённая вода,  пена, порошок

 

Водочный цех:

 

 

 

 

 

Сортировочное отделение

 

А

от 1000 м2 и более

пары спирта

Тонкораспылённая вода,  пена, порошок

 

Фильтрационное отделение

А

 

от 1000 м2 и более

пары спирта

Тонкораспылённая вода,  пена, порошок

 

Напорное отделение

А

от 1000 м2 и более

пары спирта

Тонкораспылённая вода,  пена, порошок

 

Отделение сбора брака

А

от 1000 м2 и более

пары спирта

Тонкораспылённая вода,  пена, порошок

 

Цех розлива

Б

от 1000 м2 и более

Пласт-масса, пары спирта

Тонкораспылённая вода со смачивателем,  пена, порошок

 

Сортировочное отделение

 

 

1000 м2 и более

пары спирта

Тонкораспылённая вода,  пена, порошок

 

Отделение хранения сырья и ингредиентов

 

Б

1000 м2 и более

пары спирта

Тонкораспылённая вода,  пена, порошок

 

Расфасовочно-упаковочное отделение

Б

более 1000 м2             

пары спирта, картон, пласт-масса

Тонкораспылённая вода со смачивателем,  пена, порошок

 

Цех готовой продукции           

Б

от 500 м2 и более или от 3000 м3 и более

Пласт-

масса, пары спирта

Тонкораспылённая вода со смачивателем,  пена, порошок

 

Коньячный цех

 

 

 

 

 

Отделение приема спирта

А

500 м2 и более

пары спирта

Тонкораспылённая вода,  пена, порошок

 

Аппаратный цех

А

от 500 м2 и более или объемом от 5000 м3 и более

пары спирта

Тонкораспылённая вода,  пена, порошок

 

Цех хранения и выдержки коньячных спиртов:

-в бочках

 

- в металлических резервуарах

 

 

 

 

 

 

А

 

А

 

 

более 1000 м2             

 

 более 1000 м2                        

 

 

пары спирта

 

пары спирта

 

 

Тонкораспылённая вода,  пена, порошок

Тонкораспылённая вода,  пена, порошок

 

Отделение купажа коньяков

 

А

более 1000 м2                        

пары спирта

Тонкораспылённая вода,  пена, порошок

 

Отделение хранения коньяков

 

А

более 1000 м2                 

пары спирта

Тонкораспылённая вода,  пена, порошок

 

Отделение приготовления спиртованных вод

Б

 

 

более 1000 м2                        

пары спирта

Тонкораспылённая вода,  пена, порошок

 

Термическая обработка спиртованных вод

Б

более 1000 м2                        

пары спирта

Тонкораспылённая вода,  пена, порошок

 

Отделение приготовления сахарного сиропа и колера с применением спирта

 

 

Б

 

 

более 1000 м2                        

пары спирта

Тонкораспылённая вода,  пена, порошок

 

Цех розлива готовой продукции, экспедиция

 

Б

более 1000 м2                        

пары спирта

Тонкораспылённая вода,  пена, порошок

 

Из таблицы видно, что  альтернативы  тушения для  производства спиртосодержащих продуктов есть и все они надежны при правильном проектировании  и установке, но в большинстве случаев предпочтительно использование порошкового пожаротушение. 

Как видим, основным горючим материалом являются пары спирта (этилового, винного, коньячного).

В таблице 2 указаны пожароопасные свойства водных растворов этилового спирта.

Таблица  2. Пожароопасные свойства водных растворов этилового спирта.

Содержание этанола, % (масс.)

Температура, °С

Температурные пределы распространения пламени, °С

вспышки

воспламенения

самовоспламенения

нижний

верхний

85

11

23

510

10

44

70

18

-

525

15

49

55

23

29

545

22

52

40

30

38

565

30

55

25

46

51

580

41

62

10

59

нет

610

60

76

5

-

нет

нет

нет

нет

Этиловый спирт горит в резервуарах прозрачным не коптящим пламенем, которое относительно слабо излучает тепло. Скорость выгорания этилового спирта не превышает 2,5 мм·мин-1. При длительном горении не наблюдается образование прогретого слоя у поверхности спирта. То есть, охлаждение резервуара для защиты от возгорания соседних с горящим объектов не имеет резона.

В Украине действует более 80 предприятий ликероводочной и подобных отраслей промышленности, в которых вращается большой объём этилового спирта и жидкостей, которые его содержат.

В настоящее время оборудование (в том числе противопожарное) большинства этих предприятий существенно изношено. Финансирование противопожарных мероприятий ограничено. По этим причинам как технологическое оборудование, так и резервуары для хранения спирта и жидкостей, которые содержат его, представляют существенную пожарную опасность. Статистические данные о пожарах на подобных объектах говорят о том, что они случаются редко, однако могут сопровождаться многими опасными явлениями, в том числе взрывами, а их тушение связано с большими трудностями.

 Руководствуясь при выборе здравым смыслом обеспечить пожарную безопасность можно. Естественно, нужно учитывать объемы производства, специфику. Тонкораспыленная вода средство очень хорошее, но дорогостоящее.Сложности тушения пеной состоят в том, что во время контакта пенных плёнок с полярной водорастворимой жидкостью происходит быстрая  десорбция поверхностно-активных веществ (ПАВ), которая сопровождается активным разрушением пены[5]. Также пенные установки - это сложности с монтажом, тем более на предприятиях, которые проводят переоснастку систем АУПТ. Сварочные работы на таких производствах проводить нельзя, использование  быстрых соединений существенно влияет на стоимость.

В этом случае более выгодно с любой  стороны  установить модули порошкового пожаротушения (МПП). При современных инновациях в этой области МПП можно защитить любое помещение и склад любой конфигурации высотой до 16 метров. На многих предприятиях МПП «Тунгус-10» прекрасно справляются с защитой складов с высотой перекрытия до 16 метров. Используя данные модули, удаётся решить ряд проблем: оставить свободными проходы, избежать затенённых зон, уйти от сварочных работ и т.п.

Специалисты компании ООО «ИЦ Ай.Би.Тек» готовы предложить решения, спроектировать, провести монтаж и предоставить гарантийный сервис подобных установок.