автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Исследование эффективности тушения модельного очага пожара вязких нефтепродуктов потоком переувлажненного воздуха

На правах ткописи

Попов Сергей Михайлович

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТУШЕНИЯ МОДЕЛЬНОГО ОЧАГА ПОЖАРА ВЯЗКИХ НЕФТЕПРОДУКТОВ ПОТОКОМ ПЕРЕУВЛАЖНЕННОГО ВОЗДУХА

05.26.03 - пожарная и промышленная безопасность (нефтегазовая отрасль)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ООЗ176077

Санкт-Петербург - 2007

003176077

Работа выполнена в Санкт-Петербургском университете Государственной противопожарной службы МЧС России

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Киселев Яков Степанович

Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор

Ловчиков Владимир Александрович

кандидат технических наук Трифонов Михаил Георгиевич

Ведущая организация: Федеральное Государственное учреждение

Санкт-Петербургский филиал Всероссийского ордена «Знак Почета» научно-исследовательского института противопожарной обороны МЧС России (ФГУ СПбФ ВНИИПО)

Защита состоится «30» ноября 2007 г в /г часов на заседании диссертационного совета Д 205.003.01 при Санкт-Петербургском университете Государственной противопожарной службы МЧС России по адресу 196105, Санкт-Петербург, Московский проспект, дом 149

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского университета Государственной противопожарной службы МЧС России

Автореферат разослан

2007 г

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 205 003 01 кандидат технических наук, профессор

^В Фомин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Пожаротушение большинства нефтепродуктов в основном обеспечивается за счет применения в качестве огнетушащего вещества воздушно-механической пены различной кратности При этом все чаще используют низкократные пены с углеводородными и фторсин-тетическими пленкообразующими пенообразователями Их применение рекомендуется основными нормативными документами по организации тушения нефтепродуктов «Руководство по тушению нефти и нефтепродуктов в резервуарах и резервуарных парках», СНиП 2 11 03-93 «Склады нефти и нефтепродуктов Противопожарные нормы», рекомендации ВНИИПО «Обеспечение пожарной безопасности предприятий нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности» и др

Пожары вязких нефтепродуктов - битумы, жиры, масла нельзя тушить водопенными средствами В этом случае велика опасность усиления горения в результате разбрызгивания и вскипания нефтепродукта (п 5 1 рекомендации ВНИИПО «Средства пожарной автоматики Область применения Выбор типа») Для данных веществ рекомендуется использовать распыленную и тонкораспыленную воду К сожалению, в нормативах отсутствуют необходимые параметры тонкораспыленной воды (ТРВ) - интенсивность орошения, средний диаметр капель, распределение капель по диаметрам, их скорость и другие Это связано с тем, что по отечественным нормам ТРВ не имеет единого определения, а ее классификация не отвечает современным требованиям

В зависимости от среднеарифметического диаметра капель различают распыленную воду (диаметр более 150 мкм) и ТРВ менее 150 мкм (НПБ 88-2001* или менее 100 мкм по НПБ 80-99) Однако в публикациях ТРВ встречается под иными, внешне схожими названиями «ультрадисперсная вода», «вода аэрозольного распыла», «мелкодисперсный поток воды», «газоводяная смесь», «переувлажненный воздух» и т д Под каждым названием скрывается определенная особенность того или иного параметра ТРВ и, соответственно, их огнетушащие характеристики будут несколько различны

Несмотря на рекомендации, распыленная вода средним диаметром 150 мкм и более не исключает ее контакта с горящей жидкостью, что вызывает опасность усиления горения Использование капель диаметром менее 100 мкм неэффективно, вследствие их малой массы и кинетической энергии, недостаточной для преодоления конвективного барьера пламени Поэтому разработан безопасный и эффективный способ тушения вязких нефтепродуктов потоком переувлажненного воздуха (ПУВ) ПУВ -огнетушащая смесь высокоскоростного охлажденного воздуха и полидисперсного потока капель средним диаметром около 20 мкм Дисперсность ПУВ обеспечивает испарение более 90 % всех капель в пламени, не коснувшись жидкости

Цель работы - разработать способ пожаротушения вязких нефтепродуктов потоком переувлажненного воздуха и проанализировать его эффективность при изменении дисперсности воды

Объект исследования - тушение нефтепродуктов ТРВ Предмет исследования - эффективность тушения вязких нефтепродуктов потоком переувлажненного воздуха различной дисперсности Для достижения поставленной цели решены следующие задачи

- проанализированы известные способы получения ТРВ,

- изучен пневмогидравлический способ распыления воды,

- на основе теоретических исследований разработан экспериментальный распылитель, после чего определены условия получения и огнетушащие параметры сверхзвукового потока ПУВ,

- разработана экспериментальная установка и выполнен комплекс экспериментальных исследований,

-разработана методика нахождения распределения капель ТРВ по диаметрам в графическом виде,

- изучены физические процессы и закономерности тушения нефтепродуктов ТРВ и вязких нефтепродуктов потоком ПУВ, показаны параметры интенсивности и дисперсности капель воды,

- проанализирована эффективность способа тушения вязких нефтепродуктов ПУВ при изменении дисперсности капель ТРВ,

-даны рекомендации по применению ПУВ для противопожарной защиты объектов нефтегазовой отрасли и промышленности

Методы исследования: экспериментальный и теоретический анализ с использованием методов математической статистики, а также теория тушения пламени нефтепродуктов тонкораспыленной водой

Краткий обзор литературы. Для детального изучения состояния вопроса пожаротушения нефтепродуктов ТРВ проработаны более 50 научных источников Использованы основные работы авторов В И Блинова и Г Н Худякова, И И Петрова и В Ч Реутта, Д Росбаха, Г Шрайбера и П Порста, В И Горшкова и С А Попова, С Г Цариченко, В А Былин-кина, В С Терпигорьева, Б Хабиха и других

Проанализировав данные основной литературы, сделан вывод о недостаточной изученности влияния дисперсности ТРВ и сжатого воздуха на эффективность тушения вязких нефтепродуктов Оптимальная средняя дисперсность капель ТРВ варьирует от 50 до 1000 мкм, в зависимости от методики автора Недостаточно информации о закономерностях тушения жидкостей высокоскоростной полидисперсной ТРВ с диаметром капель около 20 М1ш Не исследована возможность подачи мелких капель в очаг пожара с помощью сверхзвукового охлажденного потока воздуха

Научная новизна заключается в способе пожаротушения вязких нефтепродуктов высокоскоростной смесью пониженной температуры сжатого воздуха и ультрадисперсной воды Выявлена закономерность эффективно-

ста тушения модельного очага пожара рангом 8В от дисперсности капель воды в потоке ПУВ

Способ позволяет сохранить наилучшие характеристики ТРВ полидисперсность (5-200 мкм), начальная скорость движения капель около 300 м/с, высокая кинетическая энергия мелких капель, низкая нормативная интенсивность орошения масла — 0,018 л/(с м2) Практическая значимость

— разработан способ пожаротушения, позволяющий исключить накопление ТРВ в вязких нефтепродуктах и минимизировать влияние огнету-шащего вещества на свойства защищаемых жидкостей,

— исключено повторное самовоспламенение и зажигание нефтепродукта из-за интенсивного охлаждения высокотемпературных зон,

— снижена нормативная интенсивность орошения очага пожара водой Теоретическая значимость

— приведено теоретическое обоснование повышения коэффициента использования воды по сравнению с известными устройствами тушения,

— подтверждено повышение эффективности тушения ТРВ при уменьшении среднего диаметра капель до 20 мкм

Основные положения, выносимые на защиту

— способ и устройство пожаротушения вязких нефтепродуктов ПУВ,

— методика нахождения распределения капель ТРВ по диаметрам в виде логарифмически-нормального распределения,

— зависимость времени тушения нефтепродукта от расхода воды в потоке ПУВ и критическая интенсивность орошения ТРВ,

— результаты эффективности тушения модельного очага пожара вязких нефтепродуктов потоком ПУВ различной дисперсности.

Достоверность и обоснованность выводов по исследованию обеспечена выполнением комплекса экспериментов и обработкой результатов методом математической статистики Корректное использование известных теоретических данных, непротиворечивость полученных результатов в ходе выполнения предварительных и основных опытов, согласованность результатов с частными выводами и их апробация на практике подтверждает достоверность результатов

Основные положения исследования обсуждены:

— на заседаниях кафедр автоматики и средств связи, переподготовки и повышения квалификации специалистов СПб УГПС МЧС России,

— на конкурсе научно-исследовательских работ СПб ИГПС МЧС России (диплом III степени, приказ №240 от 06 05 2006),

— на Международной научно-практической конференции «Технические средства противодействия террористическим и криминальным взрывам» СПб УГПС МЧС России, октябрь 2006 г ,

-на IV Международной научно-практической конференции «Чрезвычайные ситуации предупреждение и ликвидация» Минск, июнь 2007 г

Реализация работы Результаты исследования использованы при разработке новых типов распылителей специализированными организациями ООО «Пожнефтехим», ООО «Опытно-конструкторское технологическое бюро пожарной автоматики и техники», а также в учебном процессе СПб УГПС МЧС России

Публикации Основные результаты изложены в 7 публикациях Структура и объем работы Диссертация изложена в рукописи на 139 страницах машинописного текста, состоящего из введения, трех глав, заключения, списка используемой литературы на 124 работы отечественных и зарубежных авторов, четырех приложений, в том числе 34 рисунка, 16 таблиц, 27 фотографий

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во ведении обоснован выбор темы исследования, актуальность пожаротушения вязких нефтепродуктов потоком ПУВ Поставлены цели и задачи работы, определены объект, предмет и прочие характеристики исследования

В первой главе - «Анализ существующих систем и методов пожаротушения тонкораспыленной водой» приведена классификация, основные сведения, перечислены достоинства и недостатки различных способов распыления воды Изучен пневмогидравлический способ диспергирования, формирующий ПУВ Рассмотрены основные сведения, проблемы и существующие системы пожаротушения тонкораспыленной водой

В последнее время значительно расширилась область применения систем пожаротушения с использованием ТРВ Причиной популярности является их высокая эффективность за счет аномальных физико-химических свойств воды как огнетушащего вещества (высокая удельная теплота парообразования, термическая стойкость, высокая удельная теплоемкость, максимальная плотность при температуре +3,98 °С и др )

Существует множество способов получения ТРВ Их анализ показал, что наиболее целесообразно использовать пневмогидравлический

Распылением воды с помощью воздушного потока занимались Би-трон, Галустов, Волынский, Лейн, Литтей, Нукияма, Танасава, Хинц и др Анализ основных работ указывает на сложность явлений, происходящих в пневмогидравлических распылителях Битрон подтвердил справедливость уравнения, которое предложили Нукияма и Танасава для описания распределения дисперсности капель по диаметрам

^«/'е"4*, (1)

где ¿„-число капель диаметром в интервале от до

а, Ь, р,д _ коэффициент^ определяемые экспериментально, й— диаметр капель, мкм

Проделав большое количество опытов, ими получена эмпирическая формула для вычисления среднего объемно-поверхностного диаметра капель воды

5 / Л045/- \15

+597 '

1000^-1 , (2)

и-у\р) ,

где ~ п< - объемно-поверхностный диаметр, мкм

и.у- скорость воздуха и жидкости, м/с, /—поверхностное натяжение, дин/'см, р — плотность жидкости, г/см3, г]— вязкость жидкости в единицах СвБ, (0,05-0,5 пз),

- отношение объемных скоростей жидкости и воздуха, м/с

/ У в

Впервые эффективность пожаротушения нефти распыленной водой подтверждена в России в 1900 г экспериментами инженера НА Верми-шева при поддержке Д И Менделеева Чем меньше средний диаметр капель, тем интенсивнее протекает парообразование воды и охлаждение высокотемпературных зон При этом кинетическая энергия капель снижается и может достигнуть величины, при которой ТРВ не преодолеет конвективные потоки пламени и не достигнет очага пожара Капли менее 100 мкм не способны самостоятельно преодолевать тепловой напор пламени Частицы более 150 мкм обладают достаточной энергией, но достигая поверхности жидкости, не успевают полностью испариться в факеле

При тушении вязких нефтепродуктов средний диаметр не должен превышать 100 мкм, иначе после попадания в него воды возможно разбрызгивание и вскипание горящей жидкости с переливом через борт емкости

Задача получения и доставки мелких капель решена путем повышения их скорости с помощью сверхзвукового охлажденного потока сжатого воздуха Диспергирование воды сжатым воздухом в пневмогидравличе-ском распылителе формирует переувлажненный воздух с каплями от 5 до 200 мкм, где 95 % капель находится в интервале 5-70 мкм (рис 6)

Увеличивая кинетическую энергию капель, высокоскоростной воздух обеспечивает их доставку вглубь пламени, где они полностью испаряются, не коснувшись жидкости Эффективность тушения возрастает при использовании инертных газов, в особенности С02

Способ представляется весьма перспективным в связи с тем, что сегодня существуют относительно простые и изученные устройства, формирующие сверх- и гиперзвуковую скорость течения газа (число Маха 4—

Во второй главе - «Теоретические данные о тушении нефтепродуктов тонкораспыленной водой» рассмотрена пожарная опасность и физические свойства вязких нефтепродуктов (масло и мазут) Описаны условия возникновения, развития и прекращения горения Приведены закономерности и способы тушения жидкостей Даны краткие выводы

Исследования многих авторов показывают, что с уменьшением среднего диаметра капель и расхода ТРВ заметно снижается продолжительность тушения Время тушения увеличивается с возрастанием времени свободного горения и существенным образом зависит от расстояния распылителя до поверхности жидкости Чем больше расстояние, тем меньше время тушения, что улучшает процесс парообразования

Основными механизмами тушения нефтепродуктов ТРВ являются

- изоляция очага горения водяным паром,

- разбавление реагирующих продуктов горения паром,

- поглощение и экранирование теплового излучения пламени,

- механический срыв пламени мощной газоводяной струей,

- интенсивное охлаждение высокотемпературных зон Огнетушащая эффективность ТРВ зависит от многих факторов размера капель (дисперсность), интенсивности орошения, скорости движения капель к очагу, температуры, различных добавок, условий окружающей среды, вида нефтепродукта и других

В зависимости от дисперсности основной механизм тушения вязких нефтепродуктов — охлаждение, может сосредотачиваться преимущественно на поверхности жидкости, которая имеет температуру около 300 °С или внутри факела пламени (1000-1200 °С) Для воздействия на пламя необходимо применять капли менее 100 мкм, а на поверхность горящей жидкости более 100 мкм

Многие исследователи этой области пытаются определить оптимальный диаметр капель для тушения нефтепродуктов, но данные которые они приводят разняться и варьируют от 50 до 1000 мкм Однако следует отметить, что оптимальный диаметр не является постоянным даже для определенного типа распылителя и горючей жидкости, а изменяется во времени подачи ТРВ Подобные данные в источниках не приводятся

Процесс испарения капли протекает в два этапа нагревание капли до максимальной температуры и само испарение Гораздо больше энергии потребляется на испарение, чем на нагрев воды до 100 °С Отношение времени испарения к времени ее нагрева не зависит от размера капли и составляет около гисп1тнлг к примеру, при температуре пламени Ттт 1000 °С капля диаметром 100 мкм и начальной температурой 60 "С нагреется за время 2,5 10"3 с, а испарится за 3,4 10"2с Общее время «жизни» составит 0,04 с. Достигнет капля горящей жидкости или нет зависит от ее скорости При высоте размещения распылителя скорости движения

около 50 м/с капля пройдет расстояние за время 0,02 с и, следовательно, достигнет нефтепродукта

Для определения времени тушения (, ТРВ жидкостей, Росбахом и Ро-говским было предложено следующее уравнение

, = з4000^-—1,75 (3)

J АТ '

где время тушения, с,

с!ср- средний арифметический диаметр капель (8), мм; ./- текущая (фактическая) интенсивность орошения, л/(см2); т - продолжительность свободного горения до тушения, с, АТ- разность между температурой воспламенения жидкости и температурой окружающей среды при отсутствии горения Время I можно определить по формуле, предложенной Горшковым и Поповым

4

t = 3

i+lnfl-^

J J

(4)

где J — критическая интенсивность орошения, л/(с м2)

В третьей главе — «Экспериментальные исследования эффективности тушения нефтепродуктов» изложено описание, состав, принцип действия экспериментальной установки, а также задачи, методика и результат экспериментальных исследований Определена область применения ПУВ, даны краткие выводы

На основе теоретических исследований разработана экспериментальная установка (рис 1) по определению эффективности тушения модельного очага пожара вязких нефтепродуктов потоком ПУВ в зависимости

— от вида жидкости (моторное масло М8В1 и мазут топочный 40),

— распределения капель по дисперсности (рис 6, два отличных друг от друга распределения полученных в пневмогидравлическом распылителе),

— интенсивности орошения (доли) ТРВ в потоке ПУВ Огнетушащая эффективность характеризуется параметрами интенсивности орошения ТРВ и продолжительности подачи ПУВ до тушения очага пожара С увеличением интенсивности (расхода воды) время тушения сокращается Нормативная интенсивность — л/(см2), определяется

J„=K3JV, (5)

где К — коэффициент запаса, учитывающий особенности и условия использования или хранения нефтепродукта (1,5-2)

о

Рис. 1. Состав экспериментальной установки 1 - пневмогидравлический распылитель с дефлектором; 2 - баллон для воды; 3 - баллон для газа-вытеснителя; 4-баллон-ресивер в кол-ве 4 шт.; 5 — компрессор РХ-90—24; 6 - редуктор; 7,8 — запорно-пусковое устройство; 9 -модельный очаг пожара класса 8В1; 10 - водопровод Ду 15; 11 - воздухопровод Ду 25; 12 -условно-герметичная

Для получения ПУВ разработан экспериментальный пневмогидрав-лический распылитель (рис. 2). Его принцип работы заключается в двухступенчатом распылении. Первая ступень - гидравлическая, за счет прохождения воды под давлением через жиклеры или шнеки. Вторая ступень - пневматическая, в сверхзвуковом потоке сжатого воздуха.

! Рис. 2. Пневмогидравличе-) ский распылитель для полу-X чепия потока переувлажнен) ного воздуха

Расход воды из распылителя регулируется с помощью режимов гидравлического распыления набором определенных шнеков и жиклеров в количестве до 8 шт., диаметром отверстия от 0,5 до 3 мм, а также давлением газа-вытеснителя в баллоне (2) рис. 1.

Зависимости расхода воды из экспериментального распылителя от давления газа-вытеснителя и количества (типа) жиклеров (шнеков) приведены на рис. 3.

0,3

0,8 0,9 1 1,1

Давление газа-вытеснител* Р

• 4x2 мм —О- 1 хЗ мм 2x0,5 мм+2 шнека А 4 шнека Ж 4x3 мм 0 8 тнекок О Ь пустых о

3. Зависимости расхода воды из распылителя от давления газа-вытеснителя и количества (типа) жиклеров (шнеков)

Струя воздуха, разгоняясь в сопле Лаваля, формирует ПУВ. За счет адиабатического расширения воздух охлаждает образуемый поток. Температура сжатого воздуха на выходе из экспериментального распылителя — 4 "С. Отрицательная температура воздуха локально охлаждает очаг горения и способствует уменьшению испарения капель воды на пути движения к очагу. Теоретически температура определяется из уравнения Клайперона:

Т,^, (6)

где Т2 - температура сжатого воздуха на выходе из сопла, К;

V = 11 з,

2 р\/к _ конечный удельный объем воздуха, м /кг;

ЯТ з

V, = —-— начальный удельный объем воздуха, м /кг;

'1

й - газовая постоянная воздуха, Дж/(моль -К); ^-температура сжатого воздуха перед соплом, К; />,- давление воздуха, поступающего в сопло, Па; Рг - давление воздуха, выходящего из сопла, Па; к - показатель адиабаты воздуха (1,4); р- коэффициент критического давления (0,528).

Расчетные зависимости температуры и скорости воздуха от давления на выходе из распылителя представлены на рис. 4.

~ да'

т'

т"

ш

т

0*4 0,5 ав &7 ав Р/.М!Ь

Рис. 4. Расчетные значения температуры, Тг и скорости воздуха на выходе из сопла, IVе в зависимости от давления, Р1 и температуры, Г, воздуха на входе; • — скорость истечения; о — температура, Г,

В экспериментах использованы два гидравлических режима получения ПУВ с различным распределением капель по диаметрам с условными названиями

1 «Мелкие» капли - гидравлическое распыление осуществлялось с помощью двух шнеков и двух жиклеров диаметром отверстия 0,5 мм, при расходе воды 0,073 л/с

2 «Крупные» капли - распыление с помощью одного жиклера диаметром 3 мм, при расходе 0,076 л/с

Зависимости расхода воды от давления газа-вытеснителя на выбранных режимах представлены на рис 5

Рис 5 Зависимости расхода воды из распылителя от давления газа-вытеснителя в баллоне с водой экспериментальной установки

Нахождение распределения капель по диаметрам осуществлялось методом улавливания и обработки отпечатков капель, оставленных на стеклянной пластине со слоем сажи около 0,5 мм Пластину располагали под распылителем на различном расстоянии от центра После кратковременного пуска установки ее помещали на полку оптического микроскопа с камерой БСМ-130 для ЭВМ С помощью компьютерной программы "Бсо-реРИоТо" фотографировали изображения отпечатков на саже

Случайное распределение капель на стеклянной пластине подчиняется закону Пуассона Вероятность Р(х) того, что счетный объем будет содержать х капель, равна

О 0,1 0 2 0,3 0,4 0,5 0 6 0,7 0 8 0 9 1 0 1 1 1 2

Давление газа-вытеснителя Р, МГГа

где п- среднее количество капель в счетном объеме

Глубокие отпечатки и «царапины», оставленные каплями, движущимися под углом к пластине, указывают на их высокую кинетическую энергию

Основной характеристикой ТРВ как огнетушащего вещества является среднеарифметический диаметр капель определяющий распыл как

некую совокупность капель различных размеров

^ = (»)

где я, - количество капель счетного диаметра, с{, - счетный диаметр капель, мкм

Распределения капель по диаметрам (рис 6) скошены в стороны больших размеров и внешне похожи на логарифмически-нормальное распределение В этом случае более корректными параметрами ТРВ будут средний геометрический диаметр капель, и стандартное геометрическое отклонение, Средний геометрический диаметр представлен через десятичный логарифм диаметра , (9) Стандартное геометрическое отклонение находиться по формуле

-ь*}/ЕЫ-1> 0°)

режимов гидравлического распыления

Основные параметры распределения капель двух режимов гидравлического распыления представлены в табл 1

Таблица 1

Основные параметры распределения капель

Параметры Режимы гидравлического распыления воды 1

«мелкие» капли «крупные» капли

Количество измеренных капель на 14 фотографиях по каждому режиму 2095 2512

Средний арифметический диаметр, мкм 17,5 23,5

Объемно-поверхностный диаметр, мкм 41,1 46,9

Средний геометрический диаметр, мкм 14,8 19,5

Стандартное геометрическое отклонение 1,7 1,83

67 % интервал всех капель, мкм 8,7 - 25,2 10,6 - 35,6

95 % интервал всех капель, мкм 4,4 - 50,3 5,3 - 71,4

Погрешность измерения диаметра капли масштабной шкалой, мкм ± 5 ±5

Относительная погрешность измерения диаметра следа капли, % 5 5

Интервал, заключающий 67 % всех капель, представлен от ^Е до , а 95 % - от /2<ТЕ до 2<т1

Логарифмически-нормальное распределение может быть представлено в виде функции

|]п с! -

м-

Лпсг^. (2л)й

21п (т^

(11)

Для исследования эффективности способа пожаротушения вязких нефтепродуктов потоком переувлажненного воздуха выполнен комплекс экспериментов, который состоял из трех последовательных этапов (блоков) представленных на схеме (рис 7) Оценочные опыты позволили

а) Выявить особенности горения и тушения мазута по сравнению с маслом

- меньшая высота и турбулентность пламени в очаге рангом 8В,

- более высокая дымообразующая способность (копчение),

- меньшее время тушения при аналогичных параметрах ПУВ,

- разброс результатов в серии опытов на фиксированном режиме характеризуется большей дисперсией, о

б) Графически представить распределение капель ПУВ по диаметрам (рис 6, табл 1) Отмечено присутствие капель диаметром от 5 до 200 мкм, 95 % которых находится в интервале 5-70 мкм

| Комплекс |

I лхшеримсвтальных лсслеловаиий I

I -

I. Оченочвме опыты; алй ш*я&л<,!ш>« iicofUrnmcitft трош* BII, oi(jit'Aeveniis) йоамсоьгндаи lyiiKired t, ничшш.ю р.голнчиых pao ibi ум t сгл^П, л j.fiK/jvc .харш-п t. ри с j я к v<

nitiipii^iei'pon рлСю гы I H I¿t >i не > ч i i t .;>(-> и х itapaMtJiioii i ГУ В

II. П{)СА№1ри1 СЛМШС ОХ£ЬГГ1>Г ШЛ8Ш1ЛИ ШИОГШХМ I эффеюш»«оет ншшшя ачш'А Ш ] oi рдсхола роли j лиснерсносм («жддаи» к<шч»\ш~-47,5 мкм n <ац>уи>тмй» I »» уяамф-ЗЗ.З mkai). Колячапо тзачишмыч сншн» A.iH гакгчш! ЛАЯ »>ДКОЛ'Н> SK> ИССЛСЛ« >1iitf ШК1

- -^^

III. Осдшиякые- едшд-гы )K>(«Wi('\M итшнккггъ lymtm«

з>tjor*» очиа пожара «вН» с мзсм>ч оч icpcmiinи ПУВ > ipii i ii init4 f! i{ivt п'кмл ^ 'л i 0T, й- гакж.

if \'A<>i:;Actiii.>pii ic' \ьмой <>rii--i i ки |x3yim:no» ^ »OAY'HCmil.lN !lj?U tljKWeuMtm! npcwtpw t¥ ц>и wx чныкж ^

Рис 7 Схема комплекса экспериментальных исследований

Расход воды домашнего распылителя 3,6 10~3 л/с был критическим, а дисперсность капель 150 мкм неудовлетворительной при тушении очага «1В» Наиболее крупные капли, попадая на поверхность горючей жидкости, вызывали ее разбрызгивание, тем самым увеличивали удельную поверхность горения и соответственно интенсивность, температуру и высоту пламени более чем в два раза ТРВ полностью не испарялась в зоне пламени ввиду относительно большого диаметра капель, а также малого расстояния между распылителем и поверхностью жидкости

Краскопульт бытовой "Voylet S 990S" не обеспечивал тушение очага с маслом ввиду узкого угла газоводяного потока и недостаточного расхода воды

Опыты по тушению с помощью пневмогидравлического распылителя показали, что поток воздуха без ТРВ не тушил масло в очаге «1В» В некоторых опытах поток воздуха ликвидировал горение мазута без воды Причина заключалась в интенсивном охлаждении очага, достаточном для тушения мазута и частично в механическом срыве пламени При этом наблюдалось резкое повышение скорости реакции горения и изменение цвета пламени с оранжевого на бело-желтый

Тушение не наступало при подаче гидравлически распыленной воды без сжатого воздуха. При этом наблюдали вскипание масла с переливом через борт очага и образование пены на поверхности нефтепродукта. Через некоторое время наступало тушение пламени. Механизм тушения напоминал изоляцию пеной паров нефтепродукта от кислорода воздуха.

При размещении распылителя на расстоянии 6 м под углом к поверхности жидкости а<20° (рис. 8) тушение отсутствовало. Причиной являлось препятствие доступа ПУВ на малую часть поверхности жидкости, расположенную за бортом очага.

Рис. 8. Схема размещения распылителя к модельному очагу: I - пневмогидравлический распылитель; 2 - модельный очаг пожара класса «1В1»; 3 - огнетушащий поток ПУВ

Наиболее эффективное тушение масла в очаге рангом 8В наблюдали огнетушащим потоком ПУВ с узким углом распыла Р около 20° (рис. 9, А). Достигая поверхности нефтепродукта, ПУВ с высокой скоростью равномерно «устилал» жидкость динамичным «туманом». При широком регулировании расхода воды время тушения составляло около 0,5 с.

Рис. 9. Работа распылителя с дефлектором (Б) и без него

(А)

Предварительные опыты (табл. 2) показали экспоненциальную зависимость времени тушения очага 8В от интенсивности орошения водой в ПУ В с углом распыла Р около 60° (рис. 9, Б). По данным табл. 2 построена зависимость (рис. 10) среднего арифметического времени тушения очага пожара от расхода воды с = /((2).

Таблица 2

Значения расхода воды и времени тушения вязких нефтепродуктов в _ ходе предварительных опытов

Вязкий нефтепродукт Режимы гидравлического распыления Расход воды, л/с Время тушения модельного очага рангом 8В, с

Щ а2 а4 ±°у "-" л

Моторное масло М8В1 «мелкие» капли» 0,047 8 13 - - 10,5

0,0675 6 8,5 - - 7,3

0,091 2 2,5 2,5 - 2,3

0,135 0,3 0,5 1,5 2 1,1

«крупные» капли 0,076 1,5 8,5 14,5 - 8,2

0,117 1 1,2 3,5 - 1,9

Мазут топочный 40 «крупные» капли 0,042 2 2,9 10,5 16,5 8

0,060 0,4 1,5 - - 1,5

0,082 0,7 1,5 - 1

0,101 0,2 0,4 - 0,3

Ключевые результаты основных опытов по тушению масла потоком ГТУВ представлены в табл. 3.

пожара 8В от расхода воды в ПУВ

Таблица 3

Ключевые результаты основных опытов

Параметры Режимы гидравлического распыления воды

«мелкие» капли «крупные» капли

Расход воды л/с 0,073 0,076

Количество опытов 6 И

Среднее время тушения очага, а с 4,15 5,4

Средняя квадратичная погрешность изме-Р£НИЙ А*. 0 0,35 0,26

С „ \ Дисперсия ^ п п п — 1 0,68 0,86

\ Доверительный 95 % интервал 5,1 - 3,3 6-4,8

Относительная погрешность результатов измерений, % 21,4 10,7

Общая методическая погрешность, % 26,9 16,2

В экспериментах наиболее высокая эффективность тушения нефтепродуктов ПУВ достигалась без дефлектора (рис 9, А) с расходом воды 0,12 л/с (40 % воздуха и 60 % ТРВ, аналогично турбореактивному двигателю-распылителю автомобиля газоводяного тушения) Поэтому рекомендуется использовать компактную высокоскоростную струю Располагать распылитель необходимо перпендикулярно поверхности горючей жидкости на высоте от 2 до 6 м В этом случае огнетушащий поток, достигая поверхности нефтепродукта, отражается на 90° и равномерно «устилает» ее динамичным «туманом» на площади не менее 32 м

В результате выполнения комплекса экспериментальных исследований были выявлены особенности пожаротушения потоком ПУВ Наиболее важные из них следующие

-на пути движения ПУВ недопустимо нахождение преград Рекомендуемый угол наклона а потока ПУВ к жидкости не менее 45°;

-прекратив подачу ПУВ после тушения, не наблюдалось повторных самовоспламенений и зажиганий нефтепродукта, что свидетельствует об интенсивном охлаждении высокотемпературных зон,

- отсутствовало разбрызгивание, вскипание и характерные потрескивания, присущие горючей жидкости с наличием воды, что подтверждает отсутствие накопления в ней ТРВ и безопасность способа тушения,

-распределение капель по диаметрам и средний геометрический диаметр — являются более объективными характеристиками ТРВ Как показа-

тель средний арифметический диаметр некорректен в связи с тем, что распределение капель имеет вид логарифмически-нормального закона с преобладанием меньших диаметров Разность Д^, между средним арифметическим диаметром «мелких» / «крупных» капель составляет 6 мкм, а А^Е между средним геометрическим - 4,7 мкм,

-время тушения масла «мелкими» каплями меньше на 1,25 с по сравнению с режимом распределения «крупные» капли,

-при увеличении доли ТРВ в ПУВ время тушения экспоненциально сокращается,

- нормативная интенсивность тушения мазута составляет Jн= 2 0,007 = 0,014, а масла 2 0,009 = 0,018 л/(см2)

Применение пневмогидравлического распылителя для получения мелкодисперсной воды имеет определенные достоинства

- формирование полидисперсного потока капель диаметром 5-200 мкм,

- охлаждение капель и их транспортировка,

- минимальные требуемые гидравлические характеристики водопровода (напор от 2 м вод ст, расход от 0,14 л/с),

- широкий диапазон регулировки расхода воды без значительного изменения дисперсности,

- повышенный радиус действия (до 10 м),

- относительная простота и надежность в эксплуатации

Поток ПУВ для тушения вязких нефтепродуктов обладает следующими преимуществами

- время тушения составляет 5-10 с при нормативной интенсивности орошения водой,

- исключено накопление воды, так как ее большая часть испаряется, не коснувшись жидкости,

- минимальное воздействие ПУВ на свойства нефтепродукта,

- низкая огнетушащая интенсивность орошения водой,

- способ позволяет обеспечить необходимый подпор воздуха для ды-моудаления и осаждение дыма в объемах сложной конфигурации,

- струя ПУВ способна огибать препятствия и продолжительное время не осаждается

Наряду с преимуществами имеется значительный недостаток, заключающийся в обязательном наличии коммуникаций с сжатым газом

Результаты исследования позволяют сделать вывод о возможности внедрения установки пожаротушения потоком ПУВ на различных объектах Наиболее целесообразно внедрение на объектах, где существуют коммуникации с сжатым газом в технологических целях Теплоэлектроцентрали города (ТЭЦ), терминалы по перевалке нефтепродуктов, объекты железной дороги или крупногабаритный транспорт имеют подобные коммуникации

Поток ПУВ рекомендуется для ликвидации пожаров вязких нефтепродуктов на небольшой площади (до 32 м), охлаждения технологических аппаратов и строительных конструкций. ПУВ возможно использовать в качестве тепловой завесы проемов нестандартной конфигурации, а также для разбавления взрывоопасной концентрации в помещениях категории «А» и «Б» по взрывопожарной опасности.

Масляные емкости для закаливания объемом до 10 м\ различные маслобаки, маслоподвалы, маслонаполненные трансформаторы, дыхательная арматура на резервуарах с нефтепродуктами (рис. 11) могут быть защищены установкой пожаротушения потоком ПУВ.

Рис. II. Схема защиты дыхательной арматуры на крыше резервуара:

1 — пневмогидравлический распылитель;

2 — предохранительный клапан;

3 — огнепреградительный клапан;

4 ~ монтажный патрубок; а 5 — покрытие резервуара;

6 — распыл ПУВ

Для предотвращения взрыва в помещениях категорий «А», «Б» и в технологических установках перед ведением технического обслуживания или огневых работ возможно взрывоопасную концентрацию паров горючих жидкостей разбавить негорючей средой - потоком ПУВ. Пуск системы может осуществляться автоматически, по сигналу от газоанализатора при превышении предельно допустимой взрывопожароопасной концентрации паров.

Большое значение имеет тот факт, что мелкодисперсная вода имеет пониженную температуру в отличие от ТРВ, полученной с помощью реактивного двигателя-распылителя, и установки тушения температурно-активированной водой. Преимущества заключаются в следующем:

- в локальном охлаждении очага пожара;

- в отборе большего количества тепла при испарении капель воды с более низкой начальной температурой;

- в меньшей потере массы капель на пути движения к очагу.

Основные результаты работы:

1 Разработан способ и устройство пожаротушения вязких нефтепродуктов потоком ПУВ Определены условия его получения и огнетушащие параметры

2 Получено распределение капель по диаметрам для двух режимов гидравлического распыления Показано, что средний геометрический диаметр капель является наиболее объективной характеристикой ТРВ, относительно среднего арифметического диаметра, так как распределение капель осуществляется по логарифмически-нормальному закону

3 Выявлены закономерности и особенности тушения модельного очага пожара рангом 8В вязких нефтепродуктов потоком ПУВ

-при увеличении доли ТРВ в ПУВ время тушения экспоненциально сокращается (рис 10),

-время тушения масла «мелкими» каплями (средний диаметр 17,5 мкм) меньше на 1,25 с относительно «крупных» капель (23,5 мкм),

- найдена критическая интенсивность орошения ТРВ, для мазута она составляет 0,007 л/(с м1), масла - 0,009 л/(с м2),

- исключено накопление ТРВ в нефтепродукте, что указывает на безопасное применение способа и минимальное воздействие огнетушащего вещества на свойства защищаемой жидкости,

-высокоскоростной поток ПУВ способен изменять направление своего движения К примеру, достигая «зеркала» жидкости газоводяная смесь, отражаясь, «устилает» ее поверхность динамичным «туманом»,

- не выявлено повторного самовоспламенения и зажигания нефтепродукта при прекращении подачи ПУВ в момент тушения очага, что подтверждает интенсивное охлаждение высокотемпературных зон

Основные положения диссертации отражены в публикациях:

1 Сычев С В , Попов С М О способах получения тонкораспыленной воды // Вестник СПб ИГПС МЧС России СПб - 2006 - №1(12)-2(13) (0,3 п л)

2 Попов С М, Киселев Я С. Дисперсность воды при генерации потока переувлажненного воздуха с помощью пневмогидравлического распылителя // Естественные и технические науки - 2006

-№6(26) (0,2 п л )

3 Попов С М Переувлажненный воздух — средство предотвращения взрыва // Материалы Международной науч -практич конф «Технические средства противодействия террористическим и криминальным взрывам», СПб УГТ1С МЧС России, октябрь 2006 - СПб -2006 (0,1 п л )

4 Попов С М Тушение пожаров нефтепродуктов потоком переувлажненного воздуха / НИР СПб ИГПС МЧС России (диплом Ш степени, Приказ №240 от 06 05 2006) (1,0 п л)

5 Попов С М, Покровский А Г Гашение пламени вязких нефтепродуктов потоком переувлажненного воздуха // Проблемы управления рисками в техносфере СПб -2007 - №2 (0,3 п л.)

6 Попов СМ Получение переувлажненного воздуха для тушения вязких нефтепродуктов // Материалы IV Международной науч -практич конф «Чрезвычайные ситуации предупреждение и ликвидация», Минск, июнь 2007 (0,1 п л )

7 Попов С М, Киселев Я С Экспериментальное исследование тушения вязких нефтепродуктов потоком переувлажненного водуха // Проблемы управления рисками в техносфере СПб. -2007 - №3 (0,3 п л )

Подписано в печать 1710 2007

Печать трафаретная_Объем 1,0 п л

Формат 60x841л б Тираж 100 экз

Отпечатано в Санкт-Петербургском университете ГПС МЧС России 196105, Санкт-Петербург, Московский проспект, д 149

Сокращения, употребляемые в рукописи.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ГЛАВА. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СИСТЕМ и МЕТОДОВ

ПОЖАРОТУШЕНИЯ ТОНКОРАСПЫЛЕННОЙ ВОДОЙ.

1.1 Условия образования и получения тонкораспыленной воды

ТРВ).

1.1.1 Классификация способов распыления воды.

1.1.2 Распыление пневмогидравлическим способом.-jg

1.2 Основные сведения о пожаротушении с помощью ТРВ.

1.2.1 Причины популярности и область применения ТРВ.

1.2.2 Проблема использования ТРВ.

1.2.3 Предпосылки разработки темы исследования.

1.3 Существующие отечественные и зарубежные установки пожаротушения ТРВ.

1.3.1 Переносные средства пожаротушения ТРВ.

1.3.2 Стационарные системы пожаротушения ТРВ.

1.3.3 Установки на транспортных средствах.

1.4 Краткие выводы по 1 главе.

2. ГЛАВА. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ О ТУШЕНИИ

НЕФТЕПРОДУКТОВ ТРВ.

2.1 Вязкие нефтепродукты.

2.1.1 Пожарная опасность и физические свойства.

2.1.2 Условия возникновения, развития и прекращения горения жидкостей.^

2.1.3 Способы тушения нефтепродуктов.

2.1.4 Механизмы тушения и положительные свойства ТРВ.

-32.2 Закономерности тушения нефтепродуктов ТРВ.

2.2.1 Влияние дисперсности на эффективность тушения.5g

2.2.2 Тушение жидкости охлаждением факела пламени.

2.2.3 Тушение охлаждением поверхности жидкости.g

2.2.4 Влияние нескольких факторов на тушение жидкости.

2.2.5 Тушение вязких нефтепродуктов потоком переувлажненного воздуха.

2.3 Краткие выводы по 2 главе.

3. ГЛАВА. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

ЭФФЕКТИВНОСТИ ТУШЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ.

3.1 Экспериментальная установка.

3.1.1 Цель и задачи экспериментальных исследований.

3.1.2 Состав экспериментальной установки.

3.1.3 Устройство и принцип работы пневмогидравлического распылителя.

3.1.4 Описание экспериментальной установки.

3.1.5 Параметры экспериментальной установки.

3.2 Методика поведения экспериментов.

3.2.1 Распределение капель ТРВ по диаметрам в потоке переувлажненного воздуха.

3.2.2 Тушение модельных очагов потоком переувлажненного воздуха.дз

3.3 Результаты экспериментальных исследований и их анализ.gg

3.3.1 Результаты экспериментальных исследований.

3.3.2 Анализ экспериментальных исследований.Ю

3.3.3 Достоверность экспериментальных данных.Ю

3.3.4 Рекомендации по проведению экспериментов.юз

3.4 Определение области применения потока переувлажненного воздуха.

-43.4.1 Возможные объекты внедрения ПГР.

3.4.2 Рекомендации по использованию ПГР.

3.5 Краткие выводы по 3 главе.

Актуальность диссертационного исследования. Председатель международного клуба «G8» в 2006 году, Президент России обозначил главной темой саммита: «Энергетическая безопасность стран» [1]. Безопасность в энергетике не мыслима без пожарной безопасности (ПБ) взрывопожароопасных объектов хранения, переработки и транспорта нефтепродуктов в связи с большой концентрацией горючих жидкостей (ГЖ) и технологического оборудования под высоким давлением и температурой [2].

Пожаротушение большинства нефтепродуктов в основном обеспечивается за счёт применения воздушно-механической пены низкой и средней кратности. При этом все чаще используют низкократные пены с углеводородными и фтор-синтетическими пленкообразующими пенообразователями с подслойной подачей в резервуар. Их применение рекомендуется основными нормативными документами по организации тушения нефтепродуктов: руководство ВНИИПО [3]; СНиП 2.11.03-93 [4]; ВУП СНЭ-87 [5]; СП 21-104-98 [6]; рекомендации ВНИИПО [7] и другими.

В публикациях встречаются объективные отзывы специалистов об эффективности подслойного тушения. По утверждению Куликова В. [8] на сегодняшний день в России нет ни одного примера успешной ликвидации пожара с применением подслойного тушения. И. Безродный в статье [9] значительно сузил область эффективного применения подслойного тушения. Ему очевидна недопустимость применения данного метода для вязких нефтепродуктов, что подтверждают некоторые нормативные документы в области ПБ [7], но в ряде публикаций утверждается обратное.

Пожары вязких нефтепродуктов (ВН) - битумы, жиры, масла нельзя тушить водопенными средствами. В этом случае велика опасность усиления горения в результате разбрызгивания и вскипания нефтепродукта (п. 5.1 рекомендаций ВНИИПО [10]). Для данных веществ, которые обладают высокой потенциальной пожарной опасностью, рекомендуется использовать распыленную и тонкораспыленную воду [10,11].

В приложении X, ГОСТ [12] приведено: «ГЖ и плавящиеся материалы (мазут, лаки, масла) необходимо защищать распыленной водой».

В п.2.3.1 руководства [3] говорится: «при тушении пожаров легкозасты-вающих и ВН (мазут, масла, нефть) возможно применение распыленной воды для охлаждения поверхностного слоя горящей жидкости с интенсивностью по

•у дачи 0,2 л/(с-м )». К сожалению, в нормативах отсутствуют необходимые параметры тонкораспыленной воды (ТРВ) - интенсивность орошения, средний диаметр капель, распределение капель по диаметрам, их скорость и другие. Это связано с тем, что по отечественным нормам [13, 14] ТРВ не имеет единого определения, а ее классификация не отвечает современным требованиям.

В зависимости от среднеарифметического диаметра капель различают распыленную воду (диаметр более 150 мкм) и ТРВ - менее 150 мкм (НПБ 882001* [13] или менее 100 мкм по НПБ 80-99 [14]). Справочник [15] дополняет существующую классификацию определением воды аэрозольного распыла -поток капель средним диаметром 50 мкм и менее.

Стандарт NFPA-750 (США) [16] подразделяет ТРВ на три класса: 100-200; 200-400; 400-1000 мкм. Источник Германии [17] распыленность классифицирует на тонкую дисперсность - размер капель 10-100 мкм; среднюю - 100— 1000 мкм, которая подразделяется на тонкосредние и грубосредние распыление и грубую - 1000-6000 мкм. Однако в публикациях ТРВ встречается под иными, внешне схожими названиями: «ультрадисперсная вода», «водяной туман», «водная пыль», «мелкодисперсный поток воды», «газоводянная смесь», «переувлажненный воздух» и т.д. Под каждым названием скрывается определенная особенность того или иного параметра ТРВ и, соответственно, их огнетушащие характеристики будут несколько различны.

Несмотря на рекомендации, распыленная вода средним диаметром 150 мкм и более не исключает ее контакта с горящей жидкостью, что вызывает опасность усиления горения. Использование капель диаметром менее 100 мкм неэффективно, вследствие их малой массы и кинетической энергии, недостаточной для преодоления конвективного барьера пламени. Поэтому разработан безопасный и эффективный способ тушения вязких нефтепродуктов потоком переувлажненного воздуха (ПУВ). Огнетушащая смесь высокоскоростного охлажденного воздуха и полидисперсного потока капель средним диаметром около 20 мкм именуется ПУВ. Дисперсность ПУВ обеспечивает испарение более 90 % всех капель в пламени, не коснувшись жидкости.

Цель работы - разработать способ пожаротушения вязких нефтепродуктов потоком переувлажненного воздуха и проанализировать его эффективность при изменении дисперсности воды.

Объект исследования - тушение нефтепродуктов ТРВ.

Предмет исследования - эффективность тушения вязких нефтепродуктов потоком переувлажненного воздуха различной дисперсности.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

- проанализированы известные способы получения ТРВ;

- изучен пневмогидравлический способ распыления воды;

- на основе теоретических исследований разработан экспериментальный распылитель, после чего определены условия получения и огнетушащие параметры сверхзвукового потока ПУВ;

- разработана экспериментальная установка и выполнен комплекс экспериментальных исследований;

- разработана методика нахождения распределения капель ТРВ по диаметрам в графическом виде;

- изучены физические процессы и закономерности тушения нефтепродуктов ТРВ и вязких нефтепродуктов потоком ПУВ, показаны параметры интенсивности и дисперсности капель воды;

- проанализирована эффективность способа тушения вязких нефтепродуктов ПУВ при изменении дисперсности капель ТРВ;

-9- даны рекомендации по применению ПУВ для противопожарной защиты объектов нефтегазовой отрасли и промышленности.

Методы исследования: экспериментальный и теоретический анализ с использованием методов математической статистики, а также теория тушения пламени нефтепродуктов тонкораспыленной водой.

Краткий обзор литературы. Для детального изучения состояния вопроса пожаротушения нефтепродуктов ТРВ проработаны более 50 научных источников [14, 18-35]. Использованы основные работы авторов: Блинова В.И. и Худякова Г.Н. [36, 37]; Росбаха Д. [38]; Петрова И.И. и Реугга В.Ч. [39-41]; Шрай-бера Г. и Порста П. [17]; Горшкова В.И. и Попова С.А. [42-45]; Цариченко С.Г., Былинкина В.А. [46-50]; Терпигорьева B.C. [51, 52]; Хабиха Б. [53, 54] и других.

Проанализировав данные основной литературы, сделан вывод о недостаточной изученности влияния дисперсности ТРВ и сжатого воздуха на эффективность тушения вязких нефтепродуктов. Оптимальная средняя дисперсность капель ТРВ варьирует от 50 до 1000 мкм, в зависимости от методики автора. Недостаточно информации о закономерностях тушения жидкостей высокоскоростной полидисперсной ТРВ с диаметром капель около 20 мкм. Не исследована возможность подачи мелких капель в очаг пожара с помощью сверхзвукового охлажденного потока воздуха.

Научная новизна заключается в способе пожаротушения вязких нефтепродуктов высокоскоростной смесью пониженной температуры сжатого воздуха и ультрадисперсной воды. Выявлена закономерность эффективности тушения модельного очага пожара рангом 8В от дисперсности воды в потоке ПУВ.

Способ позволяет сохранить наилучшие характеристики ТРВ: полидисперсность (5-200 мкм), начальная скорость движения капель около 300 м/с, высокая кинетическая энергия мелких капель, низкая нормативная интенсивность орошения масла - 0,018 л/(с-м2).

Практическая значимость:

- разработан способ пожаротушения, позволяющий исключить накопление ТРВ в вязких нефтепродуктах и минимизировать влияние огнетушащего вещества на свойства защищаемых жидкостей;

- исключено повторное самовоспламенение и зажигание нефтепродукта из-за интенсивного охлаждения высокотемпературных зон;

- снижена нормативная интенсивность орошения очага пожара водой.

Теоретическая значимость:

- приведено теоретическое обоснование повышения коэффициента использования воды по сравнению с известными устройствами тушения;

- подтверждено повышение эффективности тушения ТРВ при уменьшении среднего диаметра капель до 20 мкм.

Основные положения, выносимые на защиту:

- способ и устройство пожаротушения нефтепродуктов потоком ПУВ;

- методика нахождения распределения капель ТРВ по диаметрам в виде логарифмически-нормального распределения;

- зависимость времени тушения жидкости от расхода воды в потоке ПУВ и критическая интенсивность орошения ТРВ;

- результаты эффективности тушения модельного очага пожара вязких нефтепродуктов, потоком ПУВ различной дисперсности.

Достоверность и обоснованность выводов по исследованию обеспечено выполнением комплекса экспериментов и обработкой результатов методом математической статистики. Корректное использование известных теоретических данных, не противоречивость полученных результатов в ходе выполнения предварительных и основных опытов, согласованность результатов с частными выводами и их апробация на практике указывают на достоверность.

Основные положения исследования обсуждены:

- на заседаниях кафедр автоматики и средств связи, переподготовки и повышения квалификации специалистов СПб УГПС МЧС России;

- на конкурсе научно-исследовательских работ СПб ИГПС МЧС России, (диплом III степени, приказ №240 от 06.05.2006);

- на Международной научно-практической конференции «Технические средства противодействия террористическим и криминальным взрывам»: СПб УГПС МЧС России, октябрь 2006 г.;

- на IV Международной научно-практической конференции «Чрезвычайные ситуации: предупреждение и ликвидация»: Минск, июнь 2007 г.

Реализация работы. Результаты исследования использованы при разработке новых типов распылителей специализированными организациями: ООО «Пожнефтехим»; ООО «Опытно-конструкторское технологическое бюро пожарной автоматики и техники», а также в учебном процессе СПб УГПС МЧС России.

Публикации. Основные результаты изложены в 7 публикациях.

Структура и объем работы. Диссертация изложена в рукописи на 139 страницах машинописного текста, состоящего из введения, трех глав, заключения, списка используемой литературы на 124 работы отечественных и зарубежных авторов, четырех приложений, в том числе 34 рисунка, 16 таблиц, 27 фотографий.

Особую признательность автор выражает кандидату технических наук Покровскому Анатолию Германовичу за научное консультирование в ходе выполнения экспериментальной части данного исследования.

Результаты исследования позволяют сделать вывод о возможности внедрения установки пожаротушения потоком ПУВ на различных объектах, где обращаются ВН. Наиболее целесообразно внедрение на объектах, где существуют коммуникации с жатым воздухом или инертными газами в технологических целях. Теплоэлектроцентрали города (ТЭЦ), терминалы по перевалке нефтепродуктов, объекты железной дороги или крупногабаритные транспортные средства (локомотивы, скрепера и др.) как правило, имеют подобные коммуникации.

- 112-ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Огнетушащая эффективность ТРВ зависит от многих факторов: размера капель (дисперсность), интенсивности орошения очага, скорости движения, температуры, различных добавок солей и смачивателей, условий окружающей среды, вида нефтепродукта и других.

Дисперсные характеристики воды значительно зависят от способа и устройства распыления (п. 1.1.1). Анализ существующих способов показал, что для получения ТРВ наиболее целесообразно использовать комбинированные распылители. Комбинация нескольких способов позволяет получить такие характеристики распыла, которые невозможно обеспечить применением каждого из них в отдельности.

Перспективным представляется пневмогидравлический способ. Основным параметром, влияющим на дисперсность капель, является скорость истечения газа, количество и целостность водяных струй (диаметр, полая или сплошная, закрученная тангенциальными каналами или в виде пленки).

Наиболее удачной конструкцией среди пневмогидравлических форсунок, является распыляющее устройство с помощью сверхзвукового охлажденного потока воздуха, который придает каплям высокую кинетическую энергию.

В зависимости от дисперсности ТРВ основной механизм тушения вязких нефтепродуктов - охлаждение может сосредотачиваться преимущественно на поверхности жидкости или внутри факела пламени. Для воздействия на факел применяется ТРВ средним диаметром менее 100 мкм, а на поверхность ГЖ до 200 мкм. Уменьшение размера капель приводит к повышению интенсивности парообразования, но при этом кинетическая энергия капель снижается и может достигнуть величины, при которой они не преодолеют тепловые потоки пламени. Капли менее 100 мкм не способны самостоятельно достигнуть очага в отличие от частиц более 150 мкм, которые проникают в нефтепродукт, не успев полностью испариться в факеле. В результате возникает опасность накопления воды в горящей жидкости, что может привести к ее разбрызгиванию и вскипанию.

Задача получения и доставки мелких капель решена путем повышения их скорости с помощью сверхзвукового охлажденного потока сжатого воздуха. Диспергирование воды сжатым воздухом в пневмогидравлическом распылителе формирует ПУВ с каплями от 5 до 200 мкм, где 95 % всех капель находится в интервале 5-70 мкм. Сжатый воздух предназначен для распыления, охлаждения и транспортировки в очаг полидисперсного потока ТРВ.

Многие исследователи этой области пытаются определить оптимальный диаметр капель для тушения нефтепродуктов, но данные которые они приводят разняться и варьируют от 50 до 1000 мкм в зависимости от методики.

Наиболее высокая эффективность тушения будет достигнута с помощью полидисперсной ТРВ оптимальной пропорции диаметров капель, транспортируемых инертным газом. В этом случае воздействие на факел пламени и на поверхность жидкости будет осуществляться одновременно.

В экспериментах наиболее высокая эффективность тушения достигалась ПУВ с узким углом подачи (ПГР без дефлектора) с расходом воды 0,12 л/с. Поэтому рекомендуется использовать компактную высокоскоростную струю ПУВ. В этом случае огнетушащий поток достигая поверхности нефтепродукта о отражается на 90 и равномерно от центра к периферии «устилает» ее динамичным «туманом» на площади не менее 32 м , (фото 3-5, прил. 4). Большое значение заключается в том, что мелкодисперсная вода имеет пониженную температуру в отличие ТРВ полученной с помощью реактивного двигателя-распылителя и установки тушения температурно-активированной водой. Преимущества заключаются:

- в локальном охлаждении очага пожара;

- в отборе большего количества тепла при испарении капель с пониженной начальной температурой;

- в меньшей потере массы капель на пути движения к очагу.

Поток ПУВ рекомендуется для ликвидации пожаров ВН на не большой площади, охлаждения технологических аппаратов и строительных конструкций. ПУВ возможно использовать в качестве тепловой завесы проемов не стандартной конфигурации, а также для разбавления взрывоопасной концентрации в помещениях категории «А» и «Б» по взрывопожарной опасности. Наиболее целесообразно внедрение ПУВ на объектах, где существуют коммуникации с жатым воздухом или инертными газами в технологических целях.

Выполнив комплекс экспериментальных исследований, получены следующие основные результаты:

1. Разработан способ и устройство пожаротушения ВН потоком ПУВ, определены условия его получения и огнетушащие параметры.

2. Получено распределение капель по диаметрам двух режимов гидравлического распыления и показано, что средний геометрический диаметр капель является объективной характеристикой ТРВ, так как распределение осуществляется по логарифмически-нормальному закону.

3. Выявлены закономерности и особенности тушения модельного очага пожара рангом 8В:

- при увеличении доли ТРВ в пропорции с воздухом, время тушения экспоненциально сокращается;

- время тушения масла с помощью «крупных» капель (23,5 мкм) на 1,25 с продолжительнее, относительно «мелких» (средний диаметр 17,5 мкм);

- нормативная интенсивность орошения ТРВ мазута - 0,014 л/(с-м ), для масла - 0,018 л/(с-м2);

- исключено накопление воды в нефтепродукте, что говорит о безопасном применении способа и минимальном воздействии огнетушащего вещества на свойства жидкости;

- высокоскоростной поток ПУВ способен изменять направление своего движения, к примеру, достигая «зеркала» жидкости газоводяная смесь отражаясь «устилает» ее поверхность;

- 115- не выявлено повторного самовоспламенения и зажигания нефтепродукта при прекращении подачи ПУВ в момент гашения очага, что подтверждает интенсивное охлаждение высокотемпературных зон.

В качестве отрицательного явления необходимо отметить, что при пуске пневмогидравлического распылителя с дефлектором возникало кратковременное резкое увеличение пламени в диаметре. Причиной является повышение давления на пламя жидкости и подачи дополнительных порций кислорода воздуха без воды. Аналогичное явление возникает при тушении нефтепродуктов всеми импульсными установками. При использовании компактной высокоскоростной струй потока ПУВ с узким углом подачи, данное явление не наблюдалось.

-116

1. Панин А. Сегодня в Петербурге начал работу саммит G8 Электронный ресурс.: Правовой портал // http://www.lawmix.ru/content.php?id=350

2. Иванов Е.Н. Противопожарная защита открытых технологических установок 2-е изд. - М.: Химия, 1986. - 288 с.

3. Руководство по тушению нефти и нефтепродуктов в резервуарах и резервуарных парках Электронный ресурс.: М.: ВНИИПО. 1999. // Сб. ВНИИПО-НСИСПБ.

4. СНиП 2.11.03-93 Склады нефти и нефтепродуктов. Противопожарные нормы Электронный ресурс.: Сб. ВНИИПО НСИС ПБ.

5. СП 21-104-98 Свод правил по проектированию систем противопожарной защиты резервуарных парков ГосКомРезерва России Электронный ресурс.: инф. система Госстрой РФ, «Стройконсультант» //http://snip.ru

6. Обеспечение пожарной безопасности предприятий нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности: Рекомендации / В.П. Молчанов, Ю.И. Дешевых, А.Н. Гилетич, А.А. Макеев и др. -М.: ВНИИПО. 2004. 158 с.

7. Куликов В. Скупой горит дважды, но и транжира тоже // «БДИ» 2003 -№2(48) Электронный ресурс.: // http://bdi.spb.ru/48/skupoj.htm.

8. Безродный И. Мифы и реальность подслойного тушения Электронный ресурс.: // http://securitytech.ru/publication/firesafety/underlayer

9. ГОСТ Р 12.3.047-98 ССБТ. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля Электронный ресурс.: Сб. ВНИИПО-НСИСПБ.

10. ГОСТ Р 12.3.047-98 ССБТ. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля Электронный ресурс.: Сб. ВНИИПО НСИС ПБ.

11. НПБ 80-99. Модульные установки пожаротушения тонкораспыленной водой автоматические. Общие технические требования. Методы испытаний Электронный ресурс.: Сб. ВНИИПО НСИС ПБ.

12. Корольченко А.Я., Корольченко Д.А. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения: Справ, изд. в 2 книгах; кн. 1/ Ч. 1 -М.: 2004.-713 с.

13. NFPA 750. (National Fire Protection Association США) Standard on Water Mist Fire Protection Systems.

14. Шрайбер Г., Порет П. Огнетушащие средства. Химико-физические процессы при горении и тушении //пер.с нем. М.: Стройиздат, 1975, 240 с.

15. Тушение пожаров нефти и нефтепродуктов / А.Ф. Шароварников, В.П, Молчанов, С.С. Воевода, С.А. Шароварников М.: Калан, 2002. - 448 с.

16. Корольченко А.Я. Технология импульсного водяного пожаротушения IFEX 3000* // Пожаровзрывобезопасность. 2001. - № 2. С.3-5.

17. Попов А.В., Ветров Д.В., Кущук В.А. Тушение горючих жидкостей комбинацией тонкораспыленная вода-огнетушащий порошок // Крупные пожары: предупреждение и тушение. Материалы XVI науч.-практич. конф. 4.2 -М.: ВНИИПО. 2001. С.35-37.

18. Земцов А.Г. Повышение эффективности систем пожаротушения для резервуаров с мазутами: Дис. канд. тех. наук: 05.26.03 / СПб ИГПС МЧС России. СПб.: 2004. - 148 с.

19. Тушение горючих жидкостей водой аэрозольного распыла / В.В.Бабенко, В.Г.Кузьмин, С.И. Пучков, А.В.Шариков // Пожаротушение на объектах нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности: Сб. науч. труд. М.: ВНИИПО. 1991. С. 55-58.

20. Ильин В.В., Сальников В.В. Огнетушащая эффективность тонкораспыленной воды // Материалы XVIII науч. практ. конфер. ВНИИПО-М.: 2003. С.120-122.

21. Юдин В.А., Горкуненко СЛ., Андрейков И.П. Исследование установки пожаротушения тонкораспыленной водой // Материалы XVIII науч. практич. конфер. ВНИИПО -М.: 2003. С.306-308.

22. Рыженков Ю.Ф., Ландышев Н.В. Некоторые проблемы использования тонкораспыленной воды в установках пожаротушения: Материалы XVI науч.-практич. конфер. // ВНИИПО М.: 2001. Электронный ресурс. http://www. fireman.ru/bd/sd/melk-voda2 .htm

23. Мальченков В.В., Дауэнгауэр С.А. Пожаротушение тонкораспыленной водой // Пожарная безопасность, спец. каталог 2005. С.78-79.

24. Танклевский Л.Т., Жаров С.А., Груданова О. В. Нормативно-техническая база по применению установок пожаротушения тонкораспыленной водой /"БДИ" № 4 (50) 2003. Электронный ресурс.: http://www.tcmp.nm.ru/index.htm

25. Ершов А.В. Исследование эффективности тушения пожаров в замкнутых объемах кораблей и судов комбинированными огнетушащими составами на основе воды: Дис. канд. тех. наук: 05.26.03 / СПб УМВД РФ. СПб., 2002. - 123 с.

26. Руководство по определению параметров автоматических установок пожаротушения тонкораспыленной водой. М.: ВНИИПО. 2004.-16 с. Электронный ресурс. Сб. ВНИИПО - НСИС ПБ.

27. Блинов В.И., Худяков Г.Н. Диффузионное горение жидкостей. ЭИ им. акад. Г.И. Кржижановского. М.: АН СССР. 1961.-208 с.

28. Худяков Г.Н., О механизме тушения пожаров горючих жидкостей. Отчет по теме. ЭИ им. акад. Г.И. Кржижановского. М.: АН СССР, 1950. -17 с.

29. Rosbash D.J., Fire Res. Abstr. Rev.,№4, 28, 1962.

30. Петров И.И., Реутт В.Ч. Тушение пламени горючих жидкостей. Изд. МКХ РСФСР. М.: 1961. 143 с.

31. Горшков В.И., Попов С.А. Критические условия тушения горючих жидкостей спринклерно-дренчерными установками // Пожаротушение на объектах нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности: Сб. науч. труд. М.: ВНИИПО. 1991. С. 44-50.

32. Горшков В.И. Критические условия существования диффузионного пламени при охлаждении поверхности горючей жидкости.: Пожарная опасность веществ и технологических процессов: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО. 1988. С.75-80.

33. Горшков В.И., Попов С.А. Тушение пламени охлаждением горящей поверхности./Исследование процессов водопенного тушения пожаров: Сб. науч. тр. -М.: ВНИИПО. 1987. С.4-14.

34. Горшков В.И., Попов С.А., Сорокин Ю.М. Тушение горючих жидкостей распыленной водой. Сб. науч. тр. Исследование процессов горения и тушения жидкостей, полимеров и металлов. -М.: ВНИИПО. 1990. С.7-12

35. Исследования процесса пожаротушения с использованием тонкораспыленной воды: Материалы XVIII науч.-практ. конфер. ФГУ ВНИИПО МЧС России / С.Г. Цариченко, В.А. Былинкин, Л.И. Белоусов, Д.В. Поляков, А.Е. Гусев. М.: 2003. С.3-6.

36. Тушение тонкораспыленной водой горючих водонерастворимых жидкостей. / С.М. Дымов, С.Г. Цариченко, В.А. Былинкин, А.В. Первых // Крупные пожары: предупреждение и тушение: Материалы XVI науч. практич. конфир.-Ч.2 М.: ВНИИПО, 2001. С. 27-30.

37. Цариченко С.Г. Состояние вопроса использования тонкораспыленной воды при тушении пожаров //Алгоритм безопасности №2 2003. С. 14-16.

38. Цариченко С.Г. Некоторые вопросы пожаротушения тонкораспыленной водой//Средства спасения и противопожарная защита-М.:2004. С.203-205

39. Цариченко С.Г. Проблемы использования тонкораспыленной воды вавтоматических установках пожаротушения: Алгоритм безопасности №5, -2005.

40. Терпигорьев B.C. Особенности пожаротушения тонкораспыленной жидкостью // Крупные пожары: предупреждение и тушение: Материалы XVI науч. практич. конфир.-Ч.2 М.: ВНИИПО. 2001 С.33-35. или Электронный ресурс.: http://www.fireman.ru/bd/sd/melk-vodal.htm

41. Инструкция по проектированию установок пожаротушения тонкораспыленной водой НПФ «Безопасность», Терпигорьев B.C., Малинов В.М., Щербаков О.П., Гаврилов С.Н.: СПб.: 2003. 19 с.

42. Бахдан Хабих. Новый метод тушения пожаров: Варшава 2005. Электронный ресурс.: http://www.telesto.pl/pl/pages/materials/

43. Telesto Presentation commentary Firefighting System Электронный ресурс.: www.telesto.pl

44. Advanced Firefighting Technology the AFT Technology- Электронный ресурс.: http://www.aftgmbh.net/start.php

45. Волынский M.C. Необыкновенная жизнь обыкновенной капли / Наука и прогресс М.: Изд. «Знание» 1986. - 144 с.

46. Пажи Д.Г., Галустов B.C. Основы техники распыливания жидкостей. -М.: Химия, 1984.-256 с.

47. Галустов B.C. Прямоточные распылительные аппараты в теплоэнергетике. -М.: Энергоатомиздат, 1989. -240 с.

48. Грин X., Лейн В. Аэрозоли-пыли, дымы и туманы. Издат. «Химия», 1969.-428 с.

49. Пажи Д.Г., Галустов B.C. Распылители жидкостей. М.:Химия, 1979.-216 с.

50. Осодоев М.Т., Божедонов А.И., Токарева Л.Г. Снегогенераторы и область их применения / Якутск.: науч. центр СО АН СССР, 1990. 72 с.

51. Алексеев П.П. и др. Машины и аппараты пожаротушения. П.П. Алексеев, Н.Ф. Бубырь, Н.Б. Кащеев, Б.А. Максимов и др.М.: 1972. 529 с.

52. Волынский М.С. Распыливание жидкости в сверхзвуковом потоке: Известия Академии наук СССР, ОТН «Механика и машиностроение»2, 1963. С.20-27.

53. Bitron M.D. Atomization of Liquids by Supersonic Air Jets. Ind. And Eng. Chem. 1955,vol. 47, №1.

54. Белянин В., Романова E. Жизнь, молекула воды и золотая пропорция / Наука и жизнь №10, 2004. С.2-9.

55. Lewis R.H. Aircraft cabin water fire suppression-where to now? // Fire Prev.-1994. C.16-18.

56. Описание технологии пожаротушения / материалы web-сайта Темперо-групп, Электронный pecypc.:http://www.tempero.ru/technologydescription

57. Моисеенко В.М., Мольков В.В. и др. Современные средства пожаротушения. //Пожаровзрывобезопасность.-1996.-№2, С. 24-48.

58. Проектирование водяных и пенных автоматических установок пожаротушения: Учебно-методическое пособие / JI.M. Мешман, С.Г. Цариченко, В.А. Былинкин, В.В. Алешин, Р.Ю. Губин.: Под общ. ред. Н.П. Копылова. М.: ВНИИПО. 2002. 413 с.

59. Титков В.И. Четвертая стихия из истории борьбы с огнем / Электронный ресурс.: http://fireman.ru

60. Гергель В.И., Цариченко С.Г., Поляков Д.В. Пожаротушение тонкораспыленной водой установками высокого давления оперативного применения // Пожарная безопасность, №2, 2006. С.125-131.

61. Киселев Я.С. Физические модели горения в системе предупреждения пожаров.: Монография СПб УМВД РФ, 2000. 220 с.

62. Ю.В. Поконова. Нефть и нефтепродукты / Справ.: Электронный ресурс.: http://naukaspb.ru/DEMQ011/9.htm.

63. Кононов С.И. Переносные устройства пожаротушения с высокоскоростной подачей огнетушащего вещества Электронный ресурс.: http://www.securitytech.ru/publication/firesafety/rypts/

64. НПБ 316-03 Переносные и передвижные устройства пожаротушения с высокоскоростной подачей огнетушащего вещества. Требования пожарной безопасности. Методы испытаний. Электронный ресурс. Сб.1. ВНИИПО НСИС ПБ.

65. Суров Е.А. Эффективность систем пожаротушения / газета №11 (51) 2004. Электронный ресурс.: http://www.eprussia.rii/epr/5l/50.htm.

66. Отчет проведения эксперимента по тушению пожаров с использованием установок импульсного тушения «Витязь» в 40-ПЧ 2-ОПО с 02.04.99 по 28.06.2000. утв. нач. 2-ОПО СПб, Беляевым JI.A.

67. Рекомендации по проектированию установок пожаротушения с применением оросителей тонкораспыленной воды «Аква-Гефест», Танклевский JI.T., Шитиков С.С., Жаров С.А., Каленик С.Т., Груданова О.В.: ООО «Гефест», СПб.: 2005. 14 с.

68. Ходорковский М.Б. Мы вместе. Мы работаем для Вас. // Средства спасения. Противопожарная защита. Каталог. М.: -2004. С. 30-32.

69. Технические условия на проектирование системы противопожарной защиты терминала перевалки битума ООО "Нинас-Балтик" в Военной гавани г. Ломоносова / ВНИИПО М.: 2004. - 53 с.

70. Шойгу С.К., Кудимов С.М., Неживой А.Ф. Пожары и взрывы на предприятиях угледобывающей и нефтегазодобывающей промышленности / Учебник спасателя. Электронный ресурс.: http://www.tcmp.nm.ru/index.htm

71. ГОСТ 12.1.044-89* ССПБ. Пожаровзрывобезопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения. (ИСО 4589-84). Электронный ресурс. Сб. ВНИИПО НСИС ПБ.

72. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения: Справ. Изд.: в 2 книгах; кн. 1 / А.Н. Баратов, А.Я. Корольченко, Г.Н. Кравчук и др. М.: Химия, 1990. - 496 с.

73. Указания по тушению пожаров нефти и нефтепродуктов в резервуарах под ред. Черногорова Г.Г. / ГУПО МВД СССР. М.: 1974, 59 с.

74. Малинин В.Р. Теоретические основы оценки и способы снижения техногенной опасности резервуарного хранения нефти и нефтепродуктов: Дис. док. тех. наук: 05.26.03 / СПб ИГПС МЧС России. СПб., 2005.-124235 с.

75. Бяков А.В. Экологические проблемы тушения пожаров нефти и нефтепродуктов пенами. Крупные пожары: предупреждение и тушение: Материалы XVI науч. практич. конфир.-ЧЛ М.: ВНИИПО. 2001. С. 305-308.

76. Демидов П.Г., Саушев B.C. Горение и свойства горючих веществ. М.: Химия. 1975.-279 с.

77. Реутт В.Ч. Исследование процессов горения и затухания пламени жидкостей при перемешивании ее в резервуаре: Автореф. дис. канд. тех. наук: 053 / ЛОЛПИ им. Калинина. Л.: 1970. - 21 с.

78. Земцов А.Г., Малинин В.Р. Альтернативные способы тушения мазута / Материалы международной науч. практич. конфер. // Проблемы обеспечения безопасности при чрезвычайных ситуациях. 14-15 октября 2003.-93 с.

79. Пожарная тактика под ред. Я.С. Повзика, В.М. Панарина, А.С. Данил енко, A.M. Столяренко, Н.М. Евтюшкин.: ВИПТШ МВД СССР.: М.: 1984. -480 с.

80. Повзик Я.С. Пожарная тактика. М.: ЗАО «Спецтехника», 2004.-416 с.

81. Роенко В.В. Температурно-активированная вода новое направление развития пожарной и аварийно-спасательной техники МЧС //Сб. труд. 5-й юбилейной междунар. спец. выставки «Пожарная безопасность XXI-века». М.: Эксподизайн, ПожКнига. 2006. С. 104-109

82. Тетерин И.М. Температурно-активированная вода новая парадигма развития техники пожаротушения. "Средства спасения. Противопожарная защита 2005 - Каталог ". Электронный ресурс.: http://www.securpress.ru

83. Баратов A.H., Иванов Е.Н. Пожаротушение на предприятиях химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности.: М., Химия. 1971.-416 с.

84. Yeo Kian Min. International Water Mist Conference, Amsterdam, The Netherlands. Mobile Water Mist Systems 2002. C.l 17-129.

85. Рудаш В.К. Воздействие мощного излучаетля СОг-лазера на крупные капли воды, ледяные кристаллы сферической формы и атмосферные осадки. ИРЭ РАН, Фрязино, Журнал радиоэлектроники №2, 2002.

86. ГОСТ Р 51057-2001. Техника пожарная. Огнетушители переносные. Общие технические требования. Методы испытаний. Электронный ресурс. Сб. ВНИИПО НСИС ПБ.

87. НПБ 87-2000 Установки водяного и пенного пожаротушения автоматические. Оросители. Общие технические требования. Методы испытаний. Электронный ресурс. Сб. ВНИИПО НСИС ПБ.

88. ГОСТ Р 51043-02 Установки водяного и пенного пожаротушения автоматические. Оросители. Общие технические требования. Методы испытаний. Электронный ресурс. Сб. ВНИИПО НСИС ПБ.

89. Райст П. Аэрозоли. Введение в теорию: Перевод с англ. под ред. Б.Ф. Садовского. -М.: Мир, 1987. 280 с.

90. Венцель Е.С. Теория вероятностей. // ГИ физико-математическойлитературы, М.: 1962. 564 с.

91. Касандрова О.Н., Лебедев В.В. Обработка результатов наблюдений, «Наука», ГР. физ.-мат. литературы, М.: 1970. 104 с.

92. Пособие по применению НПБ 105-95. Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности при рассмотрении проектно-сметной документации. Электронный ресурс. Сб. ВНИИПО НСИС ПБ.

93. НПБ 110-03 Перечень зданий, сооружений, помещений и оборудования, подлежащих защите автоматическими установками пожаротушения и автоматической пожарной сигнализацией. Электронный ресурс. Сб. Сб. ВНИИПО-НСИС ПБ.

94. Молчанов В.П., Сучков В.П. Варианты развития пожара в хранилищах нефтепродуктов // Пожарное дело. 1994. №11. С. 40-44.

95. Клепоносов Н. Н., Сорокин А. И. Пожарная защита объектов нефтяной и газовой промышленности. М:. Недра. 1983. 192 с.

96. Инструкция по снегоуборке на железных дорогах Российской Федерации № ЦП-751 от 25 апреля 2000, МПС РФ.

97. Груданова О.В. Аналитический метод гидравлического расчета автоматических установок водяного пожаротушения в градостроительстве: Автореф. дис. канд. тех. наук: 05.26.03 / СПб УГПС МЧС России СПб., 2006. - 23 с.

98. Степанов В.И., Варганов В.А. Экспериментальные исследования параметров распыленной струи модернизированного ствола для пожарных кранов // Средства противопожарной защиты: Сб. нау. тр.: ВНИИПО М.: 1993. С. 32-36.

99. Пучков С.И., Лебедев А.А. Способ тушения пожара в кабельном туннеле // Средства противопожарной защиты: Сб. науч. тр.: ВНИИПО М.: 1993. С. 49-61.

100. Филлипов В.Д., Пучков С.И. Математическая модель тушения пожаров жидкостными аэрозолями в жилых помещениях // Средствапротивопожарной защиты: Сб. нау. тр.: ВНИИПО -М.: 1993. С. 61-72.

101. ГОСТ 12.1.004-91* ССПБ. Пожарная безопасность. Общие требования. Электронный ресурс. Сб. ВНИИПО НСИС ПБ.

102. Исаченко В.П., Кушнырев В.И. Струйное охлаждение. М.: Энергоатомиздат 1984. - 216 с.

103. ВСН 12-87. Причальные комплексы для перегрузки нефти и нефтепродуктов. Противопожарная защита. Нормы проектирования. Электронный ресурс.: информ. система Госстрой РФ. «Стройконсультант» http://snip.ru

104. ВНТП 5-95. Нормы технологического проектирования предприятий по обеспечению нефтепродуктами. Электронный ресурс.: информ. система Госстрой РФ. «Стройконсультант» http://snip.ru

105. ВППБ-01-01-94. Правила пожарной безопасности при эксплуатации предприятий нефтепродуктообеспечения. Электронный ресурс.: информ. система Госстрой РФ. «Стройконсультант» http://snip.ru

106. Баратов А.Н., Пчелинцев В.А. Пожарная безопасность: Учебное пособие -М.: изд-во АСВ, 1997. 176 с.

107. Собурь С.В. Пожарная безопасность нефтегазохимических предприятий: Справочник /Под ред.Е.А. Мешалкина, Академия ГПС М:. 2003. -424 с.

108. Сучков В.П. Пожарная безопасность при хранении легковоспламеняющихся и горючих жидкостей на промышленных предприятиях. -М.: 1985. 97 с.1. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

109. Вода аэрозольного распыла (ВАР) вода, получаемая в результате дробления водяной струи на капли, среднеарифметический диаметр которых менее 50 мкм.

110. Вскипание процесс, вспенивания горючей жидкости из-за присутствия в ней либо попадания в нее капель воды, которые испаряются в прогретом слое горючего. При этом возможно увеличение объема прогретого слоя жидкости в 5 раз.

111. Выброс интенсивный поток горючей жидкости из резервуара в результате механического вытеснения ее паром, образованным при вскипании донной воды.

112. Вязкие нефтепродукты горючие жидкости, полученные из нефти свтемпературой вспышки 90 С и выше (в рукописи мазут топочный, моторное масло).

113. Гомотермический (прогретый) слой толщина слоя нефти или нефтепродукта, прогретого в результате горения жидкости в резервуаре до температуры кипения или близкой к ней.

114. Инфракрасное излучение излучение, имеющее длину электромагнитных волн от 7,6. 103 до 107 А.

115. Кинетическая энергия вид механической энергии движущегося тела в каждый момент времени измеряется половиной произведения его массы на квадрат мгновенной скорости.

116. Класс пожара В1 пожар жидкостей не растворяющихся в воде. Модельный очаг пожара - очаг пожара, предназначенный для испытания пожарной техники, форма и размеры которого установлены нормативными документами.

117. Монодисперсный поток ТРВ капли воды относительно однородного диаметра.

118. Температура вспышки Твс- наименьшая температура ГЖ, при которой в условиях специальных испытаний над ее поверхностью образуются пары, способные вспыхивать в воздухе от внешнего инициатора горения без устойчивого горения.

119. Тонкораспыленная вода вода, получаемая в результате дробления водяной струи на капли среднеарифметический диаметр которых 100 мкм и менее.

120. Шнек (от нем. Schnecke - улитка) деталь распылителя, представляющая собой цилиндрический вкладыш-вставку с тангенциально закрученными прорезями (4 шт.) на внешней стороне, для получения и вращения полой водяной струи в виде пленки.

121. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСПЫЛИТЕЛЬ- Патрубок3.Сопло 14.Сопло 25.Корпус6.Жиклер (шнек)

122. Фото 1. «Мелкие» капли на саже, полученные при распылении воды1. ПБ|

123. Фото 3. «Мелкие» капли на саже, полученные при распылении воды

124. Фото 5. «Крупные» капли на саже, полученные при распылении воды1. Фото 7. «.

125. Фото 8. Масштабная шкала для измерения диаметра капли (цена деления 10 мкм)

126. Фото 9. Нанесение сажи на предметное стекло для улавливания капель

127. Фото 10. Микроскоп USB 2.0 с камерой DCM-130 для исследования предметного стекла

128. Фото 1. Начало работы пневмо- Фото 2. Работа ПГР без дефлектора гидравлического распылителя (ПГР) бездефлектора

129. Фото 3. Работа ПГР без дефлектора Фото 4. Работа ПГР без дефлектора1. ФОТОГРАФИИ ПУВ В ДЕЙСТВИИ

130. Фото 7. Начало работы ПГР с Фото 8. Работа ПГР с дефлекторомдефлектором

131. Фото 9. Работа ПГР с дефлектором Фото 10. Работа ПГР с дефлектором

132. Фото И. Работа ПГР с дефлектором Фото 12. Работа ПГР с дефлектором