Расход пенообразователя по воде

Расчет запаса и расход пенообразователя

Рассмотрим порядок расчета запаса пенообразователя исходя из действующих нормативных документов. Основой расчета запаса пенообразователя является расчет расхода раствора пенообразователя на тушения. Расход пенообразователя, точнее его раствора, основан на важнейшем параметре – нормативной интенсивности ( J_н [л/м 2 с]). Нормативная интенсивность, используемая для определения расхода, определяется через критическую (J_к) следующим образом:

J _н = b · J _к ,

где коэффициент запаса b = 2,3.

Зная площадь пожара (S_п [м 2 ]) и нормативную интенсивность можно определить минимальное значение расхода пенообразователя, точнее – расхода водного раствора пенообразователя – на тушение такого пожара (q _р-ра [л/с]):

q _{р — ра} = J _н · S _п

При этом следует помнить, что мы получаем минимальное значение расхода пенообразователя (раствора). Связано это с тем, что при реальном тушении помимо величины расхода пенообразователя (раствора) мы должны обеспечить так называемый «штатный» режим работы пеногенерирующей аппаратуры, т.е. нормативный расход (q_ств) при нормативном давлении на входе в устройство пеногенерирования (пеногенератор или ствол). Эти параметры определяются типом и конструкцией оборудования.

Количество требуемых генераторов (стволов) (N) в наиболее общем случае определяется так:

N = q _{р — ра} /q _{ств .} = N_o + a/b ,

где q_ств. – расход пенообразователя (раствора) при «штатном» режиме работы оборудования (номинальный расход);

N_o – целое число результата деления и a/b – дробная его часть.

Поскольку использовать пеногенерирующие изделия «лишь частично» не возможно, придется округлить необходимое количество стволов (генераторов) в большую сторону, т.е.

N = q _{р — ра} /q _{ств .} = N_o + a/b » N_o + 1 .

Следующим шагом мы должны определить важнейшие параметры нашей системы (установки) пожаротушения: расход пенообразователя (раствора) на тушение ( Q) и его запас (М). Формулы для определения расхода пенообразователя (раствора) и запаса просты и очевидны:

Q = q _ств · (No + 1)

М = q _ств · (No + 1) · t _т ,

где t_т – расчетное время тушения пожара (с).

Расчетное время тушения пожара, например, для резервуаров типа РВС составляет 10 или 15 минут. Величина зависит от принятой технологии подачи пены и организации пуска установки пожаротушения: подача сверху или под слой горючего, автоматический или ручной пуск, использование передвижной пожарной техники и т.п.

При разработке плана тушения пожара исходя из конкретных условий защищаемого объекта и тактико-технических возможностей пожарных подразделений возможно обоснование иной величины расчетного времени тушения пожара.

Для резервуарных парков расчет запаса пенообразователя (раствора) (М_S) определяется как трехкратный, т.е. М_S = 3·М. В СНиП «Склады нефти и нефтепродуктов. Противопожарные нормы» такой запас называется нормативным. Он же является и суммарным. Вместе с тем изменение терминологии и введение ничем не обоснованных терминов запаса «рабочий», «резервный» и т.п., приводит к необоснованному увеличению объема хранящегося пенообразователя с трехкратного до пятикратного. Это, конечно, не снижает общий уровень противопожарной защиты объекта, но оставляет открытым вопрос о целесообразности дополнительных финансовых затрат.

Проводя простейшие расчеты по приведенным выше формулам, хоть мы и говорили о расходе пенообразователя и расчете запаса пенообразователя, на самом деле речь шла о водном растворе пенообразователя. Чтобы внести ясность в используемые термины «расчет пенообразователя», «расход пенообразователя» и «запас пенообразователя» напоминаем, что по умолчанию под термином «пенообразователь» понимается жидкий концентрат поверхностно-активных веществ с различными добавками. Этот концентрат используется на первом этапе для получения водного раствора, который затем поступает на пеногенерирующую установку и уже в виде пены доставляется в зону пожара. Таким образом, пожар тушит не раствор пенообразователя и, конечно, не концентрат пенообразователя, а полученная из его водного раствора пена.

Для получения водного раствора концентрат пенообразователя должен смешиваться с водой. При этом концентрация (С_п) в водном растворе должна в точности соответствовать рекомендуемой изготовителем. Наиболее распространенными рабочими концентрациями в растворе являются 6%, 3%, 1,5%, 1%, 0,5%. В соответствии с этим окончательные величины расхода пенообразователя (Q_конц.) и его запаса ( М_конц., М_Sконц.) (концентрата, т.е. без учета расхода воды) составят, например, для рабочей концентрации 6%:

Q _конц. = Q · С_п = 0,06· Q ;

М _{S конц} = 3 · М_конц. = 3 ·М· С_п = 0,18· М .

Таким образом, по отношению к критическим условиям тушения, т.е. к условиям подачи пены, когда пожар потушить мы вероятно не сможем, наш запас надежности составляет

b _{S рос.} = 2,3 · 3 = 6,9 .

Анализ зарубежных методов определения параметров пожаротушения свидетельствует о том, что иностранные специалисты не используют понятие «критической интенсивности» и определяют нормативные параметры, используя иные подходы. Вместе с тем, численные значения этих параметров по отношению к критическим условиям, т.е. запас надежности (b_{Sиностр.}) составляет величину от 6 до7 единиц, что практически совпадает с российским запасом надежности при расчете расхода и запаса пенообразователя.

Источник

Сайт пожарных | Пожарная безопасность

Последние публикации:

Пеногенератор ГПС-600 необходим для получения воздушно-механической пены, путем преобразования ее из водного раствора пенообразователя.

При этом кратность пены ГПС-600 – 70-100, при этом генератор ГПС-600 прекрасно справляется с тушением жидкостей, которые легко воспламеняются, а производительность позволяет ему справиться с возгоранием в помещениях, которые труднодоступны.

Генератор пены состоит из:

• корпуса, к которому прикреплено устройство, направляющее пену
• соединительной головки
• пакет сеток.

Его корпус изготовлен из сплавов такого металла, как алюминий, так что работа с ГПС-600 довольно проста.

Описывая ТТХ, стоит отметить, что производительность ГПС-600 составляет 600 литров пены с секунду.

Площадь тушения ГПС-600

Глубина тушения 5 метров

В целом, производительность ГПС-600 находится весьма на приличном уровне. Вес установка ГПС-600 имеет небольшой – всего 4,5 кг, при этом площадь тушения весьма внушительна.

Расход ствола ГПС-600

• по пене (пенообразователь) составляет 0,36 л/с
• по воде – 5,64 л/с.

Пеногенератор ГПС-200 немного уступает своему «большому» собрату ГПС-600. Это, в первую очередь, касается производительности, которая для этого устройства составляет в три раза меньше, то есть 200 л/с пены.

Пример подачи пены из ГПС-600

Площадь тушения ГПС-200

Корпус и конструкция этого устройства точно такая же, как и у уже описанного нами выше устройства.

Вес ГПС составляет всего 2,4 кг, работать с пеногенератором очень просто. При этом дальность подачи пены составляет 10 метров.

Самым большим из пеногенераторов средней кратности является ГПС-2000, по своей конструкции не слишком отличается от других пеногенераторов. Разница между ними только в характеристиках. Поскольку он обладает самой большой производительностью – 2000 л/с по пене, соответственно имеет и самый значительный вес – 13 кг. Благодаря тому, что дальность подачи пены у ГПС-2000 составляет 14 метров, его целесообразно применять при больших возгораниях или в больших помещениях, а так же на пожароопасном производстве.

Из-за размеров внушительными также являются и показатели расхода по пенобразователю и по воде.

Площадь тушения ГПС-2000

Отдельно стоит отметить установку для тушения крупных пожаров УКТП Пурга-5.

По своим размерам и некоторым ТТХ Пурга-5 соответствует пеногенератору ГПС-600.

Однако, это касается только расхода водного раствора при работе, а также рабочему давлению.

Другие параметры более мощные, поэтому площадь тушения ствола Пурга-5 намного больше.

• дальность подачи струи пены составляет 20-25 метров
• расход пенообразователя 0,36 л/c
• производительность по пене составляет 21000 литров в минуту.
• кратность пены 70
• Расход воды (водного раствора пенообразователя), 5-6 л/с
• габаритные размеры 610х365х310

Корпус Пурга-5 изготовлен из нержавеющей стали и покрыт слоем порошковой краски, вес составляет 8 кг.

Проведенные испытания УКТП Пурга-5 показывают большую производительную мощность данного пеногенератора. Особенно это актуально при тушении пожара на крупной по территории площади, или же при ликвидации пожара причиной которого стали легковоспламеняющиеся жидкости.

Источник

Виды и составы пенообразователей для пожаротушения

Пенообразователь для пожаротушения – это составляющая пенных составов для борьбы с возгораниями определенных классов, в жилых и промышленных объектах. Принцип действия пенообразующего вещества основан на ограничении доступа кислорода к очагу пожара, вследствие чего прекращается горение.

Что такое пенообразователь для тушения пожара

ПО – составляющая пены. ПО представлены в виде насыщенной смеси поверхностно-активных элементов (ПАВ), способных выдавать рабочий пенообразующий раствор.

Пенообразователь, применяемый при борьбе с пожарами, называют концентратом. Состоит концентрат из воды, ПАВ и добавок, благодаря которым на выходе пена становится морозостойкой, гидростатичной, антикоррозийной, термоустойчивой.

Пеногенератором образуют воздушно-механическую пену, либо раствор смачивателей, в дальнейшем используемый для локализации очагов возгораний.

Для каких пожаров применяют пенообразователи

В зависимости от области применения пенный концентрат разделяют на ПО:

1. для целевого предназначения:
   • Целевая направленность образователя пены имеет больше возможностей и используется при тушении возгораний нефтепродуктов и ГСМ. При добавлении в концентрат морской соли получается морозоустойчивая смесь, способная бороться с объемными возгораниями при сильных морозах.

общей направленности:

• Пенообразователи общего назначения обычно применяют для тушения пожаров плавящихся материалов, твердых и жидких материалов, ГСМ.

пленкообразующий:

• Пленкообразующий ПО используют при горении углеводородного топлива или пожарах в резервуарах.

Типы и химический состав пенообразователей

ПО условно можно разбить на группы с учетом их назначения, способа образования и структуры.

В зависимости от имеющейся основы ПАВ образователь пены разделяют на группы:

протеиновую (белковый) (П);

синтетическую (углеводородного типа) (С);

фторсинтетическую пленкообразующую (ФС).

В зависимости от природы ПАВ:

В зависимости от способа образования образователь пены делят на типы:

Противопожарный пенообразователь состоит из специализированных ПАВ и добавок. После применения ПО должен разложиться. По скорости процесса разложения делят на:

очень медленно разлагаемые.

Структура пены разделяется на:

По кратности пену делят на:

При пожарах используют все типы кратности пены. Изменить или получить нужную кратность можно за счет пеногенерирующих установок или приборов.

Обозначение типов ПО:

• фторсодержащий;
• спиртоустойчивый;
• протеиновый;
• пленкообразующий.

• фторсодержащий;
• протеиновый
• пленкообразующий.

• фторсодержащий;
• спиртоустойчивый;
• протеиновый.

• пленкообразующий;
• фторсодержащий;
• спиртоустойчивый;
• синтетический;
• низкой вязкости.

• пленкообразующий;
• фторсодержащий;
• спиртоустойчивый;
• синтетический.

• пленкообразующий;
• фторсодержащий;
• синтетический.

Используются для тушения горючих (оксигенированных) жидкостей (плотность ПО – от 1000 до 1200).

• спиртоустойчивый;
• синтетический.

• синтетический ПО без фторированных ПАВ.

• синтетический ПО без фторированных ПАВ.

Какой запас пенообразователя должен быть в пожарной части

В пожарной части необходимо иметь запас ПО в количестве не менее 10 м³. Расчет ведется исходя из фактически потраченного времени тушения на один пожар.

Следует считать по наибольшим значениям. Наличие раствора в гарнизоне должно рассчитываться из трехкратного применения его на одно тушение возгорания.

Для хранения пенообразователя в пожарной части должно быть два резервуара по 10 м³. Запас должен быть доступным для оперативной доставки к очагу возгорания.

Если взять автоцистерну на базе ЗИЛ, объемом 150 л., то ее хватит лишь на семь минут, тогда как установленное время подачи – не менее 10 мин.

Порядок применения пенообразователей при тушении пожаров

Инструкция о порядке применения разработана ВНИИПО МЧС РФ. В ней представлены технические требования, классификация и назначение ПО:

Растворы готовятся заранее, либо получают их при помощи пеносмесителей.

Для получения низкократного пенного состава используют стволы или оросители.

Среднекратный пенный растворитель используют и при объемных пожарах.

Низкократный пенный состав используется при возгорании ГСМ и нефтепродуктов. Им же охлаждают оборудование.

Забракованные ПО и образователи пены общей направленности используются как смачиватели при борьбе с возгораниями горюче-смазочных продуктов.

Образователи пены целевого предназначения используются при возгораниях углеводородных жидких материалов.

Высокократный пенный состав подходит для тушения объемных площадей.

Норма положенности пенообразователя зависит от горючих веществ и вида пенного концентрата.

ПО с повышенной способностью огнетушения используют при возгорании легковоспламеняющихся и пожароопасных предметов и объектов.

Расчет расхода пенообразователя

Расход ПО зависит от интенсивности выдачи раствора на один м² площади возгорания и времени, затрачиваемого на тушение. Объем пенообразующего раствора – от объема воды и ПО в емкости.

Vр – объем раствора;

Vв – количество (объем) воды;

Чтобы рассчитать расход, учитывают процент концентрации образователя пены. Так на один литр пенообразователя воды потребуется:

При 4% – 24 литра;

Данные значения будут представлять коэффициент соответствия норме (Кв(N)).

При расчетах необходимо знать, что при тушении пожара закончится в емкости первым: вода или пенообразователь. Для определения коэффициента (Кв) берется формула для расчета:

Если рассчитанная Кв будет больше Кв(N), то раньше закончится пена и расчет необходимо вести по ней. Если же Кв будет меньше Кв(N), то расчет ведется по воде, так как она первой закончится.

Vр = Vп * Кв + Vп (если Кв > Кв(N)) (I)
Vр = Vв / Кв + Vв (если Кв

Когда коэффициенты равны Кв = Кв(N), расчет можно проводить по любой формуле.

Если используется пожарный гидрант при тушении пожара, то рассчитывать следует по формуле (I).

Концентрация ПО (%) – 6;

Объем цистерны (л) для воды – 2000;

Объем емкости для ПО (л) – 120.

Рассчитаем Кв = 2000 / 120 = 16,6. Данное значение больше Кв(N) / 16,6 >15,7, значит ПО при тушении закончится раньше. Следовательно, расчет ведется по формуле (I).

Vр = Vп * Кв + Vп = 120 * 15,7 + 120 = 2004 литра

Концентрация ПО (%) – 4;

Объем цистерны (л) для воды – 7000;

Объем емкости для ПО (л) – 500.

Рассчитываем Кв = 7000 / 500 = 14. Так как 14 Vр = Vв / Кв + Vв = 7000 / 24 + 7000 = 7292 литра

Учет и списание пенообразователя в пожарных частях

При приемке образователя пены на склад проводится проверка качества продукции и состояние емкости, в которой доставлен состав.

Противопожарное пенообразующее вещество хранится в закрытых тарах при температуре не ниже -5 и не выше +40°C. Соблюдение температурного режима позволяет сохранить продукт в целостности и при необходимости незамедлительно использовать.

Оптимальные условия для сохранения эксплуатационных качеств: +20°C.

Разрешено хранить ПО в стальной таре, но при коррозии металла качество образователя пены ухудшается, а сроки хранения сокращаются.

Просроченные пенообразователи подлежат регенерации. Их используют в дальнейшем как смачиватель или моющее средство для очистки и обезжиривания металлических плоскостей и загрязненных поверхностей, таких как железнодорожные цистерны.

Биологические пенообразующие вещества разрешено утилизировать и сбрасывать в водные источники, предварительно разбавив их большим количеством воды.

«Жесткие» ПО и фторсодержащие сжигаются в специальных печах на химзаводах, либо вывозятся на полигоны химотходов.

Срок годности пенообразователя

Сроки хранения ПО – десять лет и более при условии соблюдения температурного режима и правильно выбранной емкости. Оптимальные условия +20°С. При поднятии температуры сроки хранения сократятся.

Нормы хранения пенообразователя

Сроки годности и качество образователя пены зависят от производства ПО.

Хранят пенообразующее вещество в закрытых тарных емкостях из полимера или нержавейки. Подойдет и стальная тара (углеродистая сталь).

Фторированные пенные составы хранят исключительно в закрытой полимерной емкости или в таре из нержавейки. При отсутствии таковой, проводят стабилизацию раствора и раз в год проверяют качество.

• Сохранить эксплуатационные свойства можно путем добавления в пенный раствор специальных химкомпонентов.

Запрещено использовать железобетонные емкости, если они без полимерного покрытия. Не допускается хранение растворов больше месяца в стальной таре, если в составе ПО нет стабилизатора.

Водные растворы в стеклянной или пластмассовой емкости хранятся не более трех лет.

Источник