Коэффициент разрушения воздушно-механической пены средней кратности при тушении жидкости в резервуаре Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

Канд. техн. наук, доцент, профессор кафедры "Пожарной тактики и службы" Академии ГПС МЧС РФ

Н. С. Артемьев

Канд. техн. наук, доцент, начальник кафедры "Пожарной тактики и службы" Академии ГПС МЧС РФ

А. В. Подгрушный

Адъюнкт кафедры "Пожарной тактики и службы" Академии ГПС МЧС РФ

Д. Е. Опарин

УДК 614.841.412

КОЭФФИЦИЕНТ РАЗРУШЕНИЯ ВОЗДУШНО-МЕХАНИЧЕСКОЙ ПЕНЫ СРЕДНЕЙ КРАТНОСТИ ПРИ ТУШЕНИИ ЖИДКОСТИ В РЕЗЕРВУАРЕ

В научной и учебной литературе потушению пожаров нефтепродуктов в резервуарах воздушно-механической пеной средней кратности расчетные значения коэффициента разрушения пены ограничены величинами от 3 до 5 в зависимости от конкретной оперативно-тактической обстановки на пожаре. Однако конкретные условия этой обстановки и связанные с ними соответствующие величины коэффициента разрушения пены не приводятся [1-3]. Рекомендуются для практического использования при тушении пожаров горючих жидкостей в резервуарах пеной средней кратности средние значения коэффициента разрушения пены, определенные экспериментальным путем.

Коэффициент разрушения воздушно-механической пены (ВМП) является одним из параметров, определяющих: высоту (толщину) гасящего слоя пены; требуемое количество генераторов пены средней кратности для тушения пожара; площадь растекания по поверхности горящего нефтепродукта и подаваемой в резервуар пены.

Исследования проводились следующим образом. Вертикальный стальной резервуар объемом 5000 м3 заполнялся водой до определенного уровня. Сверху на воду наливался бензин слоем толщиной 0,15 м. Для его тушения применялись генераторы пены средней кратности ГПС-2000. Кратность измерялась на выходе пенной струи из ГПС и составляла ~50. Площадь растекания пены по поверхности горящей жидкости определялась визуально и фиксировалась во времени наблюдателем с вышки.

Параметры тушения бензина в резервуаре ВМП средней кратности приведены в табл. 1.

Вначале пена накапливается в месте соприкосновения пенной струи с поверхностью горящего бензина. Площадь растекания пены растет медленно из-за высокой температуры факела пламени и соприкосновения с нагретой поверхностью бензина, что интенсивно разрушает пену. Затем происходит ликвидация горения на небольшой площади, и пена продвигается дальше по поверхности горящего нефтепродукта с некоторым увеличением скорости роста площади растекания. При продвижении пены

ближе к противоположному борту от места ее падения на зеркало жидкости в слое пены остаются отдельные небольшие очаги горения паров бензина, которые в дальнейшем покрываются новыми пенными потоками и ликвидируются уже после того, как пена дойдет до противоположного борта резервуара.

По представленным в табл. 1 результатам экспериментальных исследований можно рассчитать коэффициент разрушения пены по формуле:

Ж™ nгпс 9ггпс к»трав

К „ =- =-,

р ксл8р ксл8р • 1000 '

где Ж™ — теоретический объем пены, полученный за время работы ГПС, л;

Таблица 1. Параметры тушения бензина в резервуаре ВМП

Время подачи пены, с Расход раствора, л/с Кратность пены Площадь растекания пены, м2 Результат тушения

30 40 50 30

100 40 50 100

180 40 50 170 Не потушено

300 40 50 270

430 40 50 408

82

ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ 2007 ТОМ 16

Нсл — высота слоя пены, равна 0,5 м; Бр — площадь растекания пены по поверхности горящей жидкости за время ее подачи на тушение, м2;

^гпс — количество работающих пеногенерато-ров данного типа;

9щС — расход ГПС по раствору пенообразователя, м3/с;

кп — кратность пены, равна 50; 1раб — время работы ГПС по подаче пены, с. Результаты расчетов по указанной формуле приведены в табл. 2.

Таким образом, средняя величина коэффициента разрушения, полученная в ходе эксперимента, составляет около 4,16. В научной и учебной литературе по тушению пожаров нефтепродуктов в резервуарах ВМП средней кратности приводятся значения коэффициента разрушения пены от 3 до 5 в зависимости от различной оперативно-тактической обстановки на пожаре. Однако конкретные условия

Таблица 2. Коэффициент разрушения ВМП средней кратности при тушении бензина в резервуаре

Время подачи пены, с Расход раствора, л/с Площадь растекания пены, м2 Объем пены, м3 Коэффициент разрушения

30 40 30 60 4,0

100 40 100 200 3,8

180 40 170 360 4,3

300 40 270 600 4,5

430 40 408 860 4,2

Среднее 4,16

этой обстановки и связанные с ними соответствующие величины коэффициента разрушения пены не указываются [1-3]. Для практического использования можно рекомендовать среднее значение коэффициента разрушения пены, равное 4,2 при среднем уровне взлива нефтепродукта в резервуаре, 3 — при верхнем.

ЛИТЕРАТУРА

1. Иванников В. П., Клюс П. П. Справочник руководителя тушения пожара. — М.: Стройиздат, 1987. — 288 с.

2. Справочное пособие по пожарной тактике / Под ред. Н. М. Евтюшкина и Я. С. Повзика. — М.: ВИПТШ МВД СССР, 1975. — 176 с.

3. Руководство по тушению нефти и нефтепродуктов в резервуарах и резервных парках. — М.: ГУГПС, ВНИИПО, МИПБ МВД РФ, 2000. — 79 с.

Поступила в редакцию 20.11.06.

ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ 2007 ТОМ 16

83