автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Комплексное тушение пожаров резервуарных парков пеной низкой, средней и высокой кратности

МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ Академия Государственной противопожарной службы

КОМПЛЕКСНОЕ ТУШЕНИЕ ПОЖАРОВ РЕЗЕРВУАРНЫХ ПАРКОВ ПЕНОЙ НИЗКОЙ, СРЕДНЕЙ И ВЫСОКОЙ КРАТНОСТИ

Специальность: 05.26.03 Пожарная и промышленная безопасность (Технические науки. Нефтегазовая отрасль)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

На правах рукописи

ВОЕВОДА СЕРГЕЙ СЕМЕНОВИЧ

ЦйШ

МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ Академия Государственной противопожарной службы

На правах рукописи

г

ВОЕВОДА СЕРГЕЙ СЕМЕНОВИЧ

I

КОМПЛЕКСНОЕ ТУШЕНИЕ ПОЖАРОВ РЕЗЕРВУАРНЫХ ПАРКОВ ПЕНОЙ НИЗКОЙ, СРЕДНЕЙ И ВЫСОКОЙ КРАТНОСТИ

Специальность: 05.26.03 Пожарная и промышленная безопасность (Технические науки. Нефтегазовая отрасль)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

г1

Работа выполнена в Академии Государственной противопожарной службы МЧС России на кафедре Общей и специальной химии.

Научный д.т.н., профессор Шароварников Александр Федорович

консультант:

Официальные д.т.н., профессор Баратов Анатолий Николаевич оппоненты:

д.т.н., профессор Корольченко Александр Яковлевич д.т н., профессор Малинин Сергей Евгеньевич

Ведущая Государственная Компания

организация: ОАО «НК «Роснефть»

Защита состоится декабря 2005 г. в часов на заседании диссертационного совета Д 203 001 02 в Академии Государственной противопожарной службы МЧС России по адресу: 129366, Москва, ул. Бориса Галушкина, д. 4, зал Совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Академии ГПС МЧС России.

Автореферат разослан 01 ноября 2005 года, исх. №6/83,

Отзыв на автореферат с подписью заверенной печатью просим направить в Академию ГПС МЧС России по указанному адресу.

Телефон для справок (095) 683-19-05.

Ученый секретарь диссертационного I д.т.н., профессор с 4 С В. Пузач

диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы определяется насущным требованием предприятий по применению одного пенообразователя для целей противопожарной защиты всех объектов резервуарного парка. В условиях пожара достаточно трудно применять несколько видов пенообразователей, потому что их взаимозаменяемость или взаимное смешение редко возможно, а разбираться в процессе тушения, какой пенообразователь подавать сразу, какой привести, а какой заменить - это процесс сложный и он, естественно затрудняет организацию и оперативность пожаротушения.

Например, при испытаниях по тушению резервуара РВС-2000 в Перми возникала проблема, каким образом смешать пенообразователь компании ЗМ с пенообразователем Нус1га1 фирмы БАВО или с отечественными пенообразователями - типа "Универсальный" или "Форэтол". Также известно, что если просто смешать пенообразователь фторбелковый или белковый с синтетическим, то пенная композиция просто расслоится, а пена на ее основе получена не будет.

В настоящее время противопожарная защита резервуарного парка осуществляется, как правило, тремя видами пенообразователей. В случае нехватки пенообразователя для пенной атаки или неудачной пенной атаки в условиях недостатка времени штабом пожаротушения обычно принимается решение использовать пенообразователь, предназначенный для защиты соседних объектов резервуарного парка. Все делается для того, чтобы как можно быстрее приступить к тушению не учитывая то, что следует правильно определить очередность подачи огнетушащих средств, так как применение одного пенообразователя, может вывести из эффективного действия второй пенообразователь. Не учитывается также то, что стационарные установки пожаротушения будут выдавать интенсивность, зало-

- Л

женную по проекту. А интенсивность подачи у пенообразователя, прибывшего на замену, может быть совсем другой, и потребуются дополнительные силы и средства. Проблема стоит еще более остро, если существует острый дефицит времени для анализа ситуации, угроза людям и есть вероятность вскипания и выброса нефтепродукта.

Тушение пожара подачей пены в слой горючего

Тушение пожара на железнодорожной эстакаде Леной низкой кратности

Используются (фторсннтетическне, фторбелковые) пенообразователи для получения низкократной пленкообразующей пены

Заполнение помещений пеной высокой кратности

Покрытие розливов нефтепродуктов пеной средней кратности

Используются синтетические пенообразователи для получения пены высокой кратности

Тушение пожара на железнодорожной эстакаде пеной средней кратности

Используются синтетические, фторсинтетиче-ские, фторбелковые пенообразователи для получения пены средней кратности

Подача среднекратной пены в обвалование

Используются синтетические, фторсннтетическне, белковые, фторбелковые пенообразователи для получения пены средней кратности

Рис 1 Противопожарная защита резервуарного парка с использованием нескольких пенообразователей

В настоящее время в России и за рубежом для тушения крупных резервуаров предлагается комбинированный способ тушения (пена подается одновременно в основание резервуара «подслойно» и на поверхность горючего). Только лишь для этого способа возможно три варианта подачи пены (табл. 1), исходя из «паспортных» характеристик пенообразователей. Однако без предварительных испытаний совместной эффективности пенообразователей, разумно применять только третий вариант.

Таблица 1

Возможные варианты тушения резервуара комбинированным способом

подача в слой подача на поверхность состав пенообразователей

Вариант I подача пены содержащей ФПАВ подача пены содержащей УПАВ для подачи в слой и на слой применяются разные пенообразователи

Вариант 2 подача пены содержащей ФПАВ подача пены содержащей ФПАВ для подачи в слой и на слой применяются разные пенообразователи

Вариант 3 подача пены содержащей ФПАВ подача пены содержащей ФПАВ для подачи в слой и на слой применяется один пенообразователь

Стало очевидным, что в резервуарном парке, в котором так много различных объектов производственного назначения достаточно сложно использовать разные пенообразователи. Поэтому необходимо создать условия, при которых единым пенообразователем достигается возможность противопожарной защиты или тушения на всех объектах резервуарного парка и при наличии розлива нефтепродукта в обваловании.

Поставлена задача об унификации и о том, чтобы совместить в одном пенообразователе все три технологии противопожарной защиты (резервуар - низкократная пена под слой или на поверхность горючего; насосная -пена средней или высокой кратности; эстакады - пена средней или низкой кратности, покрытие розливов пеной средней кратности).

Данный подход к применению пен позволяет решить важную государственную проблему - создание современной противопожарной защиты объектов резервуарных парков. Разработка комбинированной системы тушения пожаров включена в Концепцию развития крупнейших нефтяных компаний России.

Нельзя не сказать, что в области пенного пожаротушения проведено достаточно много научных трудов и данная работа является лишь их продолжением. Хочется отметить достижения А Ф Шароварникова, И М Аб-' дурагимова, В Ч Реутта, И И Петрова, А Н Баратова, В П. Молчанова, Ю Н. Шебеко, В П. Назарова, И А. Болодьяна, В И Блинова и других ученых с их научными школами.

Цель диссертационной работы: в реализации комплексного подхода к решению противопожарной защиты объектов резервуарного парка на базе создания единой технологии получения пен и аппаратуры, с помощью которой можно реализовать эту технологию.

Поставленная цель достигается путем решения следующих задач'

- выявления факторов, определяющих огнетушащую эффективность пен низкой, средней и высокой кратности, полученных на основе «единого» пенообразователя в трех различных системах пенного пожаротушения;

- разработки способа тушения пожаров резервуаров, позволяющего комбинированно подавать пену низкой кратности в слой горючей жидкости и на ее поверхность;

- выявления факторов, определяющих огнетушащую эффективность пен средней кратности;

- разработки высокопроизводительной аппаратуры позволяющей получить пену высокой кратности и заданной структуры внутри замкнутого задымленного помещения.

Научная новизна

Научная новизна заключается в следующем:

- впервые проведено научное обоснование комбинации трех тактик тушения пожара в резервуарном парке, где используется пена низкой, средней и высокой кратности, полученная на основе одного огнетушащего состава;

- проведено теоретическое обоснование состава и способа получения пленкообразующих пен;

- предложены научно обоснованные критерии механизма контактного разрушения пен средней кратности;

- обоснованы технологические параметры получения высокократной полидисперсной пены;

- описан механизм самоочищения пен и выявлена взаимосвязь степени загрязнения с интенсивностью подачи пены и межфазным натяжением на границе «пена-нефтепродукт».

- обнаружены, впервые исследованы и объяснены причины физического эффекта образования вспышек газо-воздушной смеси над пенной поверхностью при тушении нефтепродуктов пеной.

Практическая ценность работы

Результаты диссертационной работы использованы:

- при разработке и организации производства запатентованного отечественного пенообразователя «МУЛЬТИПЕНА» на Новороссийской базе Компании «Транснефть»;

- в руководящем документе Главного управления государственной противопожарной службы «Руководство по тушению пожаров нефти и нефтепродуктов в резервуарах и резервуарных парках»;

- в нормах пожарной безопасности НПБ 61-97 «Пожарная техника

Установки пенного пожаротушения. Генераторы пены низкой кратности для подслойного тушения резервуаров. Общие технические требования Методы испытаний»;

- в нормах пожарной безопасности НПБ 203-98 «Пенообразователи для подслойного тушения пожаров нефти и нефтепродуктов в резервуарах Общие технические требования. Методы испытаний»;

- в ведомственных нормах пожарной безопасности АК «Транснефть» (ВНПБ 01-02-2001, ВНПБ 01-03-2001)

- в нормативном документе ОАО «АК «Транснефть»: «Рекомендации по проектированию по проектированию автоматической системы тушения пожаров нефти низкократной пленкообразующей пеной в стальных вертикальных резервуарах РВСП-20000, РВСП-30000 и РВСПК-50000 ООО «Балтийская трубопроводная система»»;

- в Концепции противопожарной защиты автоматическими системами пожаротушения резервуаров со стационарной крышей объектов ОАО «НК «РОСНЕФТЬ»;

- в создании комплекса экспериментальных методов, позволяющих количественно оценить пригодность пенообразователей для целей пожаротушения и предотвращения воспламенения нефтепродуктов в резервуарах комбинированным способом подачи пены;

- в учебном процессе Академии Государственной противопожарной службы МЧС России.

На защиту выносится:

- способы получения пен низкой, средней и высокой кратности из пленкообразующих пенообразователей включающих технологию получения и механизм стабилизации пен различной кратности: низкократных пен при подслойном тушении, пен средней кратности при движении по нефтепродукту, пен высокой кратности при заполнении помещений;

- оригинальные конструкции пеногенерирующей аппаратуры;

- состав и свойства «единого» пленкообразующего пенообразователя;

- нормативно-техническая документация по комплексному применению пен для защиты резервуарного парка;

- протвопожарная защита конкретных объектов (в частности объекты транспорта нефти Компании «Транснефть», связанные с освоением технологии комплексной противопожарной защиты Морского наливного терминала (г. Приморск) и насосных станций Балтийской трубопроводной системы (г. Кириши-Ярославль-Приморск).

Апробация работы. Результаты работы доложены: на заседании Всероссийского совещания-семинара, 10-11 сентября 1997 г. в г. Альметьевске Республики Татарстан «Новые средства и способы тушения пожаров нефти и нефтепродуктов»; научно-практической конференции «Современные проблемы тушения пожаров» (Московский институт пожарной безопасности, 22 апреля 1999 г.); на восьмой международной конференции «Системы безопасности» - СБ-99 (Московский институт пожарной безопасности МВД России, 27 октября 1999 г.); на научно-исторической конференции, посвященной 350-летию пожарной охраны России (Московский институт

пожарной безопасности МВД России, 30 ноября 1999 г.); на девятой научно-технической конференции «Системы безопасности» - СБ-2000 Международного форума информатизации Академия ГПС МВД России 2000 г.; на десятой научно-технической конференции «Системы безопасности» -СБ-2001 Международного форума информатизации Академия ГПС МЧС России 2001 г.; XVII Международной научно-практической конференции «Крупные пожары: предупреждение и тушение» Кроме того, результаты и проблемы, поставленные данной работой, неоднократно обсуждались на ежегодных научно-практических конференциях и семинарах Академии ГПС МЧС России.

Объем и структура работы

Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, списка использованной литературы, приложений

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана и обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследований, изложены научная новизна и практическая ценность полученных результатов, дана общая характеристика и апробация работы.

Первая глава. Дается обзор теоретических и экспериментальных исследований процесса тушения пожаров нефтепродуктов в резервуарах. Анализируются существующие модели процесса тушения нефтепродуктов воздушно-механической пеной, разработанные в результате изучения отдельных процессов, протекающих в пене при воздействии основных факторов пожара.

Анализируются данные по пожарам на объектах добычи и хранения нефти и нефтепродуктов. Показано, что для данных предприятий в настоящее время характерно укрупнение объемов хранящегося топлива Большое количество пожароопасных объектов находится в районах крайнего севера с суровыми климатическими условиями.

Разобраны основные проблемы, возникающие при тушении пожаров нефтепродуктов, установлены их причины. Рассмотрены и проанализированы реальные ситуации и основные ошибки, возникающие при тушении.

Отмечено, что в настоящее время:

- противопожарная защита большинства резервуарных парков осуществляется несколькими пенообразователями;

- персонал, как правило, не в курсе возможно ли совместное применение для тушения хранящихся пенообразователей;

- персонал, как правило, не в курсе возможно ли смешение хранящихся пенообразователей, или не придает этому вопросу должного внимания;

- персонал, как правило, считает, что пенообразователи обладают одинаковой огнетушащей эффективностью и один пенообразователь можно заменить на другой;

- при нехватке пенообразователя для тушения пожара на одном объекте собираются пенообразователи с других объектов резервуарного парка или смешиваются;

- в чрезвычайной ситуации и в условиях острого дефицита времени достаточно сложно сделать правильный расчет интенсивностей подачи, если происходит смена пенообразователя для пенной атаки;

- не учитывается, что прибывшие по повышенному номеру вызова пожарные подразделения имеют на вооружении в основном генераторы ГПС, на которых невозможно подать пену заданной структуры, при использовании пенообразователей для получения пены низкой кратности.

Обзор литературных источников показал необходимость проведения исследований с целью создания технологии на базе «единого» пленкообразующего состава пенообразователя для получения пены низкой, средней и высокой кратности, а также для тушения пожаров нефтепродуктов под-слойным способом, и работающего на «традиционном» пожарно-техническом вооружении пожарных подразделений

На основе изложенного определены основные направления исследований.

Вторая глава посвящена оригинальному комплексу экспериментальных методов исследований, которые можно разделить на две группы

известные в практике научных исследований методы определения коллоидно-физических свойств растворов ПАВ;

разработанные при непосредственном участии автора диссертации методы определения эффективности защитного действия водных пленок на поверхности нефтепродуктов, позволяющие количественно оценить качество водных пленок, и определения огнетушащей эффективности пленкообразующих пен, подаваемых в слой нефтепродуктов Даны характеристики веществ используемых в работе.

Для оценки пленкообразующего действия раствора пенообразователя на поверхности углеводорода использовались следующие методы оценки' определение изолирующего действия водной пленки; определение скорости растекания водной пленки; определение толщины водной пленки Для оценки пенообразующего действия раствора пенообразователя использовались следующие методы оценки" определение кратности пены при различных режимах подачи раствора и воздуха, компенсационный метод измерения капиллярного давления в пенных каналах, определение дисперсности высокократной пены; измерение электрокинетического переноса жидкости в высокократной пене. В комплексе, с методами определения ог-

нетушащей эффективности, данные методы позволили разработать пленкообразующий состав, который способен образовывать пену низкой средней и высокой кратности.

В третьей главе приведены экспериментальные исследования свойств пленкообразующей пены. Изложены принципы формирования пленкообразующих составов для обеспечения процесса тушения пожаров нефтепродуктов в резервуарах подачей пены в слой горючего.

Основным требованием, предъявляемым к пенообразователям, является обеспечение пене инертности по отношению к углеводороду. Времени подъема пены через слой горючего достаточно, чтобы на границе между углеводородом и водной пленкой произошел взаимный обмен компонентами.

Инертными к контакту с углеводородами являются водные растворы фторированных поверхностно-активных веществ (ПАВ), а также некоторые их композиции с обычными углеводородными ПАВ. Такие композиционные составы способны образовывать саморастекающиеся термодинамически устойчивые водные пленки на поверхности углеводородов, препятствующие испарению горючей жидкости и предотвращающие возможность повторного воспламенения нефтепродукта.

Пригодность водного раствора ПАВ для тушения пламени нефтепродуктов с помощью пленкообразующей пены обычно связывают с величиной и знаком коэффициента растекания этого раствора на поверхности горючего. Следует ожидать, что чем выше значение коэффициента растекания водного раствора, тем скорее саморастекающаяся термодинамически устойчивая водная пленка с пеной покроет поверхность горящей жидкости. Если в системе «раствор - горючая жидкость» величина коэффициента растекания раствора отрицательна, то это означает, что произойдет непосредственный контакт пены с горючим, вследствие чего она будет непри-

годна к использованию для тушения пожара. В этой ситуации следует рассчитать и коэффициент растекания углеводорода по водному раствору. Если его значение также отрицательно, то раствор пенообразователя можно использовать на формирование пены, подаваемой в слой горючего, с минимальной степенью загрязнения.

Изучение поверхностно-активных свойств бинарных смесей ПАВ направлено, с одной стороны, на поиск конкретных рецептур, позволяющих обеспечить процесс тушения пожаров нефтепродуктов в резервуарах под-слойным способом при минимальном содержании фторированного компонента, а с другой - на выявление закономерностей формирования саморастекающихся термодинамически устойчивых водных пленок, в первую очередь за счет систем, которые отличаются от индивидуальных компонентов повышенной поверхностной активностью, позволяющей обеспечить низкое поверхностное натяжение раствора при меньших концентрациях ПАВ. Такие смеси ПАВ получили название «синергетические», а их отличие от обычных смесей заключается в отсутствии аддитивного вклада каждого из компонентов в изучаемое свойство системы. В данном случае эффект синергизма проявлялся в заметном понижении поверхностного, межфазного натяжения и критической концентрации мицеллообразования смеси в сравнении с индивидуальными компонентами

Для выявления закономерностей формирования синергетических составов исследованы смеси фторированных и углеводородных ПАВ Поверхностная активность молекул ПАВ на двух границах позволила получить положительное значение коэффициента растекания раствора по углеводороду Зависимость ККМ в этой системе от состава смеси ПАВ необычна, так как она обладает ярко выраженным экстремумом, что также указывает на сильное взаимодействие молекул обоих ПАВ, которое приводит к отклонению величины ККМ от аддитивной.

Проведенные термодинамические исследования различных композиций ПАВ позволили выявить наиболее эффективные пенообразугощие составы, отвечающие требованию пленкообразования на поверхности нефтепродукта.

Четвертая глава посвящена теоретическим исследованиям процессов, связанных с тушением пеной.

Часть теоретических исследований посвящена объяснению эффекта вспышек паров горючего над пенной поверхностью. Раньше считалось, что образовавшийся в нижних слоях пены паро-воздушный пузырь просто «всплывает» на пенную поверхность и воспламеняется. Данный факт вызывал много споров среди ученых, ведь исходя из сведений молекулярных масс, плотность паро-воздушной среды в разы превышает плотность воздуха, поэтому пенный пузырь, заполненный парами горючего должен оседать, так как пузырь заполнений парами горючего тяжелее окружающих пузырей, заполненных воздухом. Но факт оставался фактом, вспышки над пенной поверхностью имели место быть, а закон Архимеда к этому явлению применить было нельзя. Рассмотрен механизм проникновения паров

Рис 2 Иллюстрация пенного слоя на поверхности горючей жидкости Нижние слои пены заполнены парами горючего

Рис 3 Иллюстрация пенного слоя на поверхности горючей жидкости Происходит разрыв пенных пленок, и укрупнение пузырей, заполненных парами горючего.

горючего через слой пены Механизм образования вспышек над пенной поверхностью объясняется исходя из соображений описанных ниже. Пузырь с горючим газом не поднимается, и не вытесняется как таковой. Пар именно прорывается через слой пены. Пар разрывает пленки пузырей, которые рядом с ним находятся. Как же пар может разорвать пенную пленку? Он просто ее смачивает. Пар конденсируется на поверхности пленок Образуется двусторонняя несимметричная пленка и в этом месте образуется разрыв Затем образуется еще одна уже более большая полость, в которой также находится смачивающая пленка горючей жидкости, образуя опять двустороннюю несимметричную пленку, затем опять происходит разрыв Происходит постоянный процесс разрыва и прорыва паров горючего к соседним пузырям, с воздухом. После того как образуются большие полости, заполненные парами горючего, смыкаются нижние, наиболее тяжелые слои пены и возникает иллюзия подъема пузыря заполненного газом.

Многочисленные экспериментальные исследования показали, что эффект вспышек над пенной поверхностью происходит, когда горючая жидкость после конденсации способна образовать несимметричную пенную

Рис 4 Иллюстрация пенного слоя на поверхности горючей жидкости Происходит дальнейший разрыв пенных пленок Нижние, наиболее тяжелые слои пены постепенно смыкаются

Рис 5 Иллюстрация пенного слоя на поверхности горючей жидкости Происходит дальнейшее смыкание нижних, наиболее тяжелых слоев пены Паро-воздушная смесь прорывается на поверхность

пленку. Но это происходит только тогда, когда поверхностное натяжение горючего ниже поверхностного натяжения раствора. Лишь в этом случае горючее смачивает пенные пленки. В разработанной рецептуре «единого» пенообразователя учтена эта особенность, поэтому горючее не смачивает пенные пленки в пене полученной на его основе

Часть теоретических исследований посвящена вопросу растекания водной пленки На этапе формирования водной пленки раствора пенообразователя па поверхности углеводородов движущей силой является параметр называемый коэффициентом растекания определяемый по формуле:

/р=<т1.-(Ор + стмф)>0 (1)

где: ст. - поверхностное натяжение горючей жидкости; <тр - поверхностное натяжение раствора; (тМф - межфазное поверхностное натяжение на границе раздела «горючая жидкость-раствор».

Если растекание водной пленки произойдет с понижением суммарной поверхностной энергии системы, то этот процесс будет самопроизвольным, а пленка будет равновесной и термодинамически устойчивой.

Скорость растекания пленки рассчитывается по формуле:

У=2,\\/а21т1рг1п(г/г/]т (2)

где г, г0 - начальный и текущий радиусы пленки; р - плотность, Т] - вязкость горючей жидкости.

Соотношения, полученные из анализа растекания пленок под действием сил поверхностного натяжения, показывают, что скорость покрытия поверхности пленкой будет постепенно убывать во времени.

В процессе формирования пленки возможно образование сгустков Эти сгустки формируют капли, которые скапливаются на дне емкости с горючим Таким образом, создается динамическая картина, при которой отрывающиеся капли частично извлекают из пленки жидкость и увлекают ее за собой Возникает локальный перепад давления, и пленки подвергаются действию веса капли, которые удерживаются этой же пленкой за счет силы поверхностного натяжения, пропорционального периметру и величине межфазного натяжения на границе «раствор - горючая жидкость» Со временем скорость формирования капелек из пленки постепенно начнет снижаться и, наконец, наступит такой момент, что капельки вовсе не будут падать из пленки, т е. возникает локальное равновесие между утолщениями в виде капель и пленкой в целом за счет расклинивающего давления, возникающего в пленке по мере утончения

Детализация механизма образования и растекания пленки из низкократной пены неразрывно связана с рассмотрением влияния таких параметров, как:

капиллярное давление в пенных каналах Плато-Гиббса нижних слоев пены, которое уменьшается при разрушении верхних слоев пены под воздействием факела пламени;

извлечение и растекание свободного раствора под действием сил поверхностного натяжения углеводорода; изменение поверхностной активности раствора пенообразователя после извлечения углеводородных ПАВ из пленки.

Экспериментально обнаружено, что растекание водной пленки из пены происходит с некоторой задержкой Существование этого эффекта обусловлено наличием в пенных каналах Плато-Гиббса капиллярного давления (рис 6), препятствующего извлечению и растеканию раствора Через 15-30 секунд после нанесения пены на поверхность гептана наблюдается

формирование наружной кромки, что свидетельствует о снижении капиллярного давления в нижних слоях пены и образовании равновесной пленки под ней.

Предложен механизм образования и растекания водной пленки по поверхности горючего Под воздействием факела происходит разрушение верхних слоев пены и снижается капиллярное давление в пенных каналах. Равнодействующая сил поверхностного натяжения горючего (<т,), поверхностного натяжения раствора ПАВ (гтр) и межфазного натяжения на границе пленка-углеводород (гтмф), направлена в сторону свободной поверхности, поэтому происходит формирование пленки на поверхности углеводорода которое сопровождается постоянным извлечением раствора из пены. После того как пленка полностью покроет поверхность углеводорода, выделяющийся из пены раствор тратится на подпитку уже образовавшейся пленки.

Рис 6 Образование, растекание и разрушение водной пленки выделяющейся из низкократной пены на поверхности углеводорода (пояснения в тексте)

Пленка, стабилизированная углеводородными и фторированными ПАВ способна существовать довольно продолжительное время, однако между пленкой, и углеводородом происходит взаимный обмен молекулами. Молекулы углеводородных ПАВ, которые входят в состав пенообра-зующей композиции проникают в горючее, а молекулы горючего в водную пленку. Разрушение водной пленки чаще всего происходит только после прекращения подпитки раствором из пены. Именно в этом случае не происходит компенсация утраченных углеводородных ПАВ новыми пополнениями из недавно выделившегося раствора. Извлечение углеводородных ПАВ из пленки приводит к росту межфазного натяжения системы пленка-углеводород, что влечет за собой снижение коэффициента растекания, появление разрывов и разрушение пленки. Данный факт согласуется с вышеизложенным выводом о том, что растекание пленки возможно только при положительном термодинамическом коэффициенте растекания раствора по горючему.

Сделана попытка, учесть долю поверхности горючего, покрытую пленкой, в процессе тушения При этом использовался традиционный подход оценки влияния степени покрытия на излучение тепла. Данный подход подробно описан в работе Грашичева Н.К и широко использовался в работах Ефимова А. А., Молчанова В.П., Бякова А В. и др. Особенность тушения пленкообразующей пеной состоит в том, что чем выше скорость растекания водной пленки, тем большую поверхность она способна покрыть. В исходное положение о материальном балансе привносится роль пленки Яс1т = /^й, V©, + «У/ + и*(Р-1))(1 - Р)5о0/£/г , (3)

где Ц- секундный расход пены; т -время; р/- плотность пены; -площадь поверхности резервуара; ©/ - часть поверхности горючего, покрытая пеной, И/ - средняя высота пенного слоя; 111 - удельная скорость тер-

мического разрушения пены от факела пламени; иЦ - удельная скорость термического разрушения пленки от факела пламени; - скорость растекания водной пленки из низкократной пены, член Р = {\ + с]/ц) связывает долю площади поверхности углеводорода, покрытую пленкой и скорость растекания пленки из низкократной пены; с- коэффициент пропорциональности.

Проинтегрировав уравнение (1) в пределах от г = 0, 0/=О до т = т-1 , ©/ = I/}' и разложив тригонометрическую функцию в ряд Тейлора с учетом первого его члена, после соответствующих преобразований получим выражение:

где Т[ -время тушения; J - интенсивность подачи пены; ^- критическая интенсивность подачи пены, /г^-минимальный слой пены

и^О+сУ^)

(5)

" 4^(1+ сУл) ' где 11м - удельная скорость выгорания горючей жидкости в стационарном режиме; ()г - удельная теплота необходимая для испарения горючей жидкости; ()ц - удельная теплота необходимая для испарения воды; ъ - безразмерный коэффициент, учитывающий форму пузырьков пены

Так как коэффициент 2 всегда меньше единицы, то дробь (1 +сКлг)/(1 + сУ3) также всегда меньше единицы Это свидетельствует о том, что критическая интенсивность подачи пены, рассчитанная с учетом водной пленки (если существует наличие пленки) всегда ниже критической интенсивности рассчитанной без учета водной пленки

Из формулы (4) следует, что чем выше скорость растекания водной пленки, тем меньше времени необходимо для тушения пламени углеводорода при заданной интенсивности подачи пены.

Расход раствора пенообразователя на тушение 1 м2 поверхности горючего (удельный расход) определяем как:

_ рА-ЯЛ,

^ ~ 2./„Л./-./„) ' (6)

Расчетное соотношение (6) позволяет провести оптимизацию процесса тушения пленкообразующей пеной из расчета затраты минимального количества пенообразующих средств, найти оптимальную интенсивность подачи пены и минимальный удельный расход.

= 0 + (7)

(1,5+ У2)

£.»= ]+сУх рЛ, (8)

Изменение толщины водной пленки описывается уравнением баланса объема несжимаемой жидкости при квазистационарности ее потока, с учетом локального значения расклинивающего и капиллярного давления в пленке пенообразователя В дальнейшем пленка будет утончаться под действием естественного испарения в окружающую среду Если окружающая среда не насыщена, а тем более, если имеет место движение воздуха, то испарение будет проходить в соответствии с давлением насыщенного пара воды над поверхностью пленки.

Таким образом, по мере сближения адсорбционных слоев, в пленке все больше станет доля ПАВ и, наконец, что самое важное в данной ситуации, наряду с фторированным ПАВ будет накапливаться доля углеводо-

родного ПАВ, которое было введено в раствор для снижения межфазного натяжения с целью достижения положительного значения коэффициента растекания раствора ПАВ по горючему Если первоначально концентрация углеводородного ПАВ в объеме невелика, она не играет существенной роли, то по мере утончения пленки общее содержание фторированного и углеводородного ПАВ становится значительным, что влечет за собой качественное изменение состава водного раствора пленки В результате может произойти такая ситуация, когда значение коэффициента растекания уменьшится и приблизится к нулю и далее произойдет изменение его знака, т е с этого момента «термодинамически» уже нецелесообразно системе формировать пленку и пленка соберется в капли Но прежде, чем собраться в капли, должно произойти локальное разрушение пленки С этого момента изолирующее действие пленки исчезнет полностью.

В различных системах на толщину водной пленки оказывает влияние как соотношение компонентов в концентрате, так и концентрация пенообразователя в водном растворе Увеличение содержания ПАВ в растворе ведет к повышению времени существования пленок на поверхности углеводорода, значение которого составляет 10 мин При изменении соотношения компонентов пенообразователя в сторону повышения значения коэффициента растекания время существования пленки на поверхности углеводорода значительно увеличивается - до 40 мин, причем концентрация пенообразователя в рабочем растворе снижена вдвое

Такая закономерность объяснена снижением концентрации углеводородного ПАВ в пленкообразующей композиции, диссоциирующие молекулы которого выполняют роль электролита на границе «раствор - воздух». При снижении концентрации УПАВ повышается расклинивающее давление в пленке, которое однозначно определяет скорость изменения толщины водной пленки Покрывая поверхность горючей жидкости, плен-

ка резко снижает скорость испарения нефтепродукта. При достижении минимального значения давления пара, при котором диффузионный перенос горючего в газовую фазу обеспечит формирование горючей газовоздушной смеси, пленка потеряет свое изолирующее действие

Эффективность защитного действия определяется количеством углеводорода (ЛС„), испарение которого предотвращено за счет действия водной пленки раствора пенообразователя с единицы площади поверхности за время существования пленки рассчитывается по формуле

где. и,, и„ - удельные скорости испарения горючей жидкости с открытой поверхности и под пленкой; гф- время, за которое удельная скорость испарения меняется от ип до и,.

Показано влияние соотношения и концентрации компонентов пленкообразующего состава на изолирующее действие водных пленок. В смсси, где положительное значение коэффициента растекания достигнуто за счет повышения поверхностной активности углеводородного ПАВ на межфазной границе, отмечено снижение изолирующего действия водных пленок на поверхности нефтепродуктов с увеличением скорости воздушного потока. Понижение концентрации углеводородного компонента ведет к повышению защитного действия водной пленки, так как затруднено образование мицеллярных комплексов молекул ПАВ, способных растворять углеводород в растворе пленки.

Анализ результатов испытаний испарения воды показал, что после Юмин существование пленки должно прекратиться т.к. водный раствор должен полностью испариться в окружавшую среду, однако результаты экспериментов свидетельствуют о времени защитного действия пленки

(9)

40...120 мин Причина явления длительного действия пленки, в пониженном давления водяного пара в комплексе молекул ПАВ использованных в рецептуре разработанного пенообразователя

Полученные результаты измерений удельной скорости испарения горючего и времени существования водных пленок позволили установить зависимость параметров изолирующего действия от межфазного и поверхностного натяжения растворов пенообразователей, представленных в таблице В результате термодинамических и кинетических исследований выявлены оптимальные соотношения компонентов пенообразователя, которые иллюстрируются объемной диаграммой совместимости и эффективности пленкообразующего состава

\zwtaviB _

пеноооразования пленкоооразования

В данной главе представлена также модель процесса тушения нефтепродуктов в резервуарах частично «загрязненными» пенами Поэтапно

рассмотрен процесс тушения, включающий: процесс самоочищения пен при формировании пенною слоя на поверхности горящей жидкости; растекание пены по поверхности нефтепродукта; термическое разрушение загрязненных пен под действием факела пламени.

В результате термодинамических и кинетических исследований выявлены оптимальные соотношения компонентов пенообразователя, которые иллюстрируются объемной диаграммой совместимости и эффективности пленкообразующего состава (рис.7).

Механизм слияния пенных капель в единый пенный слой является важным, поскольку определяет степень загрязнения пены нефтепродуктом.

Формирование пенного слоя происходит в результате слияния пенных капель в слой, как в горизонтальной плоскости, так и по высоте. Если интенсивность подачи пены невелика и поверхность пены не смачивается углеводородом, то пена будет без загрязнений. При высокой интенсивности подачи пены горючее будет выноситься с пенными каплями и быстро формирующийся пенный слой в начальный момент может содержать часть нефтепродукта, расположенного в зазорах между пенными каплями. Вновь поступающие порции пены будут оказывать давление на пенный слой, в результате произойдет взаимное сближение и слияние пенных капель с последующим вытеснением нефтепродукта из зоны контакта

В начальный момент формирования пенного слоя вытеснение горючего происходит по плоским каналам, являющихся результатом неполного слияния пенных капель. С увеличением высоты пенного слоя под действием давления гидростатического столба часть каналов перекрывается и дальнейшее отделение горючего из пены происходит через систему извилистых треугольных каналов, сформированных в результате слияния пенных капель.

Для оценки величины удельной скорости самоочищения ненного слоя предложена формула'

у _ (]0)

\Srtyhnlf;

где а - ширина канала; р, - плотность ГЖ; т] - вязкость ГЖ, / - длина канала, Д - диаметр пенной капли; у - коэффициент извилистости канала; А - средняя высота пенного слоя; сгмф - межфазное натяжение, г - эффетив-ный радиус канала.

Рис 8 Схема самоочищения пен при формировании тушащего слоя

Рис 9 Схема термического разрушения "загрязненных" пен 1 - пенная пленка, 2 -капли испаряющегося горючего, 3 - капли эмульгированного горючего

Движущая сила процесса вытеснения жидкости из пены определяется кривизной мениска горючей жидкости на границе раздела с пеной

Для расчета степени загрязнения пенного слоя учитывалась скорость формирования слоя ./ и скорость его самоочищения V . Коэффициент загрязнения пенного слоя равен:

(11)

где Р - показатель механического захвата горючей жидкости пеной Формула (11) справедлива для пен с ¡3 < 0,3.

Значение степени загрязнения пены использовалось для оценки изменения критической интенсивности подачи загрязненных пен по формуле

(12)

Ув

где У„ - удельная скорость выгорания жидкости; О,, - удельная теплота сгорания; Оп - удельные затраты тепла на испарение части водного раствора пены, приводящего к разрушению наружного слоя пены.

По мере увеличения доли горючего в пене величина Ов - снижается, поскольку удельная теплота испарения углеводородов значительно меньше, чем у воды

Наличие примеси нефтепродуктов ведет к резкому снижению £)п, что может быть выражено квадратичной зависимостью:

е„=а,(1-А (13)

где

X1 - массовая доля нефтепродукта в пене; Оп - удельная теплота испарения воды

Анализ соотношений, определяющих способность пен к самоочищению» показывает особую роль, которую играет величина межфазного натяжения и чем оно больше, тем больше вероятность образования «чистого» пенного слоя

Воздействие теплового потока факела пламени на пенные пленки приводят к быстрому разогреву и разрушению последних В отличие от обычных пенообразователей фторированные стабилизаторы не утрачивают поверхностной активности при нагревании, поэтому разрушение пены происходит только после испарения части жидкости из пенной пленки Поскольку затраты тепла на испарение в 5.. 7 раз выше, чем на разогрев воды до кипения, то и термическая устойчивость пен с фторированными стабилизаторами намного выше.

При наличии в пене примесей нефтепродуктов, которые попали в нее при эмульгировании и механическим путем, капли углеводорода стабилизируются молекулами ПАВ и препятствуют их слиянию в пленках

В результате нагрева водной пленки молекулы ПАВ десорбируются с поверхности капель углеводорода и они, сливаясь при контакте, образуют крупные капли, которые всплывают над пленками.

Под действием теплового потока от факела пламени капельки горючей жидкости испаряются, тем самым подпитывают парами нефтепродукта зону горения.

Разрушение пенных пузырьков в верхнем слое приводит к тому, что оставшаяся часть раствора пленок испаряется, а фторированный стабилизатор стекает вниз, подпитывая нижележащие слои пены В результате послойного разрушения пены в нижележащих слоях увеличивается содержание фторированных и углеводородных ПАВ При достижении определенной концентрации ПАВ эмульгирование горючего, будет надежно защищено от коагуляции и в нагретых пленках, выделения капель нефтепродукта не произойдет, а пена сохранит свое изолирующее действие

Уравнение материального баланса молекул ПАВ, находящихся в пене, непосредственно контактирующей с горючим, учитывающее поступление

молекул ПЛВ из верхних разрушенных слоев и истечение части стабилизатора за счет синерезиса, будет иметь вид:

(14)

где И - высота пенного слоя; V- удельная скорость поступления ПАВ; у -удельная скорость истечения ПАВ с раствором из пены; Б/— площадь единицы поверхности пены; С/г- концентрация фторированного ПАВ.

После разделения переменных и интегрирования, получим:

(15)

где. тр - период времени термической релаксации пены

Таким образом, из предложенной модели послойного разрушения частично "загрязненных" пен следует, что минимальное время тушения определяется периодом термической стабилизации пен, который в свою очередь зависит от концентрации фторированного компонента в составе пенообразователя, чем больше его концентрация, тем меньше период термической стабилизации пены.

Минимальная высота тушащего слоя частично "загрязненных" пен определяется по формуле:

и- = 2г'";",А: (16)

А.

где К - кратность пены; р0- плотность раствора пенообразователя

В результате получено уравнение для определения времени тушения пламени нефтепродукта частично «загрязненными» пенами:

Гт = (17)

В пятой главе представлены конструкции разработанных пеногене-раторов высокократной пены. Известно, что достаточно сложно получить высокократную пену на основе пленкообразкющих пенообразователей Проведен комплекс экспериментальных исследований, для разработки конструктивных решений позволяющих получить высокократную полидисперсную пену из пленкообразующих пенообразователей без принудительного наддува воздуха Данные генераторы имеют ряд положительных особенностей- небольшие размеры и масса; работа в больших диапазонах давлений и стабильность процесса ценообразования; получение высокократной полидисперсной пены способной быстро растекаться по различным поверхностям; работа на воздухе с содержанием паров горючего и дыма.

В шестой главе представлены расчетно-эксперименчальные описания и варианты противопожарных систем конкретных объектов резервуарного парка с использованием технологии защиты на базе «единого» пенообразователя Представлены расчеты интенсивностей, схемы ввода и расположение пенных насадков для «подслойного» и комбинированного способа тушения резервуаров различной вместимости. Учтены технологические особенности резервуаров и пожарная опасность хранящегося топлива Описаны варианты пожаротушения сливо-напивных эстакад и обвалований пеной низкой или средней кратности Приведены схемы внутренней разводки растворопроводов и расположения генераторов высокократной пены для тушения закрытых помещений объемным способом Для каждой конкретной ситуации рассчитаны интенсивности, запас «единого» пенообразователя и предусмотрена возможность универсальной замены или дополнения объемов пенообразователя с других объектов резервуарного парка при подготовке пенной атаки.

выводы

1 На основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработана технология комплексной защиты объектов резерву-арного парка, включающая:

- «Единый» пенообразователь на основе которого получены пленкообразующие пены для тушения резервуаров подслойным способом, подачей на поверхность горючего; обоснован механизм огнетушашего действия пены включающий процессы сорбции, эмульгирования и самоочищения пены в процессе подъема через слой и движения по горящей поверхности; предложены расчетные соотношения для расчета критической интенсивности частично загрязненных пен;

- обоснован механизм контактной устойчивости пен на поверхности розливов нефтепродуктов, включающий сопоставление взаимного растекания горючего и пенообразующего раствора, разрушении несимметричных двухсторонних пленок и прорыва через слой пены паров горючей жидкости;

- обоснована оптимальная структура высокократной пены обеспечивающая самопроизвольное продвижение пены за счет сочетания порций пены с различной плотностью, обеспечение высоты заполнения пеной путем организации разрывов сплошности пенного слоя;

- обоснована возможность самопроизвольного очищения «сетки» пе-ногенератора от конденсата ГЖ и частиц дыма путем введения в раствор пенообразователя фторсодержащих компонентов, обладающих избирательным смачивающим действием;

2 Разработано оборудование, позволяющее осуществить комплексную противопожарную защиту объектов резервуарного парка с использованием «единого» пенообразователя.

3 Разработаны нормативные документы, регламентирующие комплексную противопожарную защиту объектов резервуарного парка пеной

4 Выявлены основные закономерности процесса тушения пламени нефтепродуктов пленкообразующими составами, которые позволяют установить влияние на показатели огнетушащей и пленкообразующей эффективности таких параметров, как поверхностная активность растворов, коэффициент растекания, предельная мицеллярная растворимость горючего в растворе пенообразователя, пороговая концентрация фторированного компонента состава пенообразователя.

5 На основе анализа экспериментальных и теоретических исследований процесса тушения пламени нефтепродуктов пенами предложена модель процесса тушения «загрязненными» пенами, представляющая последовательную очередность процессов: самоочищения пены при формировании изолирующего слоя на поверхности нефтепродуктов, саморастекание пленкообразующей пены по горящей поверхности, термическое разрушение «загрязненных» пен от воздействия факела пламени.

6. Описан механизм самоочищения пенного слоя, характеризующийся параметром удельной скорости истечения нефтепродукта по пенным каналам, установлена зависимость степени загрязнения пенного слоя 01 ишен-сивности подачи пены на поверхность горящего нефтепродукта и поверх-

ностной активности водного раствора пенообразователя

7 На основе анализа термического разрушения частично «загрязненных» пен выявлена зависимость интенсивности термического разрушения пен от концентрации стабилизатора, повышающего порог коагуляции эмульгированных нефтепродуктов. Предложена скорректированная формула для определения времени тушения нефтепродуктов в резервуарах в зависимости от количества примесей нефтепродукта, содержащегося в пенном слое.

.1

8 Показано, что огнетушащая эффективность водных растворов, содержащих систему фторированного соединения с перфторпеларгоновым радикалом и углеводородного снижается в случае изменения взаимного соотношения компонентов, при этом оптимальный диапазон их концентраций определяется для ФПАВ снижением поверхностного натяжения раствора до значения поверхностного натяжения горючего и обеспечения положительного значения коэффициента растекания раствора - минимум « концентрации, а для УПАВ минимальная концентрация определяется снижением межфазного натяжения до величины 0,5...1,5 мН м"' и максималь- -ная концентрация ограничивается повышением доли солюбилизированно-

го горючего до 30 %.

9 Разработана эффективная тройная композиция, включающая анионное углеводородное, катионное и неионогенное фторированные поверхностно-активные вещества, использованные в рецептуре «единого» пенообразователя Рабочая концентрация этого синергетического комплекса составляет менее 0,01 % масс , при этом величина оптимальной интенсивности подачи пены составляет 0,05 .0,08 кг м-2-с"', что соответствует уровню лучших зарубежных аналогов

10. Разработана технологическая схема, технические условия на изготовление пленкообразующего пенообразователя. Проведены межведомственные огневые испытания Освоено промышленное производство пенообразователя «Мультипена». Экономический эффект от производства 100 тонн пенообразователя составит 651100 рублей.

Основное содержание диссертации изложено в работах:

1 Сотников Н В , Шароварников А Ф , Воевода С С Закономерности тушения пожаров нефтепродуктов в резервуаре методом подачи пены под слой горючего // Получение и применение пен' Тезисы докладов IV Всесоюзной конференции. - Белград, 1989. - С. 113-114

2 Грашичев Н.К., Воевода С.С., Ефимов А А Оптимизация параметров тушения жидкостей методом додачи пены под слой горюче-го//0рганизация тушения пожаров и аварийно-спасательных работ' Сб науч.тр - М • ВИПТШ 1990 -С 56-60.

3. Воевода С.С., Хинг Н В., Степанов В Н. Огнетушащие составы для подслойного тушения нефтепродуктов // Организация тушения пожаров и аварийно-спасательных работ Сб науч.тр - М ■ ВИПТШ, 1990 - С 135-139.

4 Ефимов А. А , Воевода С С , Шароварников А Ф Закономерности тушения пламени углеводородов низкократными пенами // Взрывоопас-ность технологических процессов, пожаро- и взрывозащита оборудования и зданий: Тезисы докладов Ш Всесоюзной научно-технической конференции. - Северодонецк, 1990. - С. 125-127.

5. Шароварников А.Ф., Воевода С.С., Наумов В В. Оптимизация огне-тушащих составов для тушения аварийных розливов горючих жидкостей // Взрывобезопасность технологических процессов, пожаро- и взрывозащита оборудования и зданий: Тезисы докладов III Всесоюзной научно-технической конференции. - Северодонецк, 1990, С 128-130.

6. Грашичев Н К , Шароварников А.Ф , Воевода С С Тушение пожаров легковоспламеняющихся жидкостей // Методические проблемы обеспечения пожарной безопасности Сб науч тр- М. ВНИИПО 1990 - С 94-100

7 Воевода С.С , Шароварников А Ф , Грашичев Н К Противопожарная защита резервуарных парков установками подслойного тушения // Со-

вершенствование деятельности органов Государственного пожарного надзора: Сб. науч. тр, - М.: ВИПТШ, 1991, стр. 219 - 223.

8 Воевода С.С., Ефимов A.A., Наумов В.В., Фархутдинов Р.И. Снижение опасности розливов горючих жидкостей образованием водных пленок на поверхности нефтепродуктов // Совершенствование деятельности органов Государственного пожарного надзора: Сб. науч. тр, - М.: ВИПТШ, 1991, стр. 200-206.

9 Воевода С.С., Шароварников А.Ф., Коловатов В.П., Грашичев Н.К., Ефимов A.A. Разработка и испытание отечественного варианта подслойно-го способа тушения пожаров нефтепродуктов в резервуарах низкократной пеной // Транспортировка и хранение нефтепродуктов: Сб. статей. - ЦНИИ Нефтехимпрома, 1991. -№ 4,- С. 14-18.

10 Воевода С С , Шароварников А Ф., Грашичев Н.К., Фархутдинов Р И. Вскипание и выброс нефти и нефтепродуктов при длительном горении и тушении пожаров в резервуарах // Транспортировка и хранение нефтепродуктов- Сб статей - ЦНИИ Нефтехимпрома, 1991. - № 10,- С. 13-15.

11. Воевода С.С, Шароварников А Ф. Термическое разрушение загрязненных пен при подслойном способе тушения пламени нефтепродуктов в резервуарах // Совершенствование средств и способов ликвидации пожаров, аварий и катастроф: Сб.науч.тр. - М.: ВИПТШ, 1993. - С.219-225.

12 Воевода С.С , Углов А В , Каришин А В Предотвращение аварийных ситуаций при розливах нефтепродуктов олеофобными пенами // Транспортировка и хранение нефтепродуктов: Сб. статей. - ЦНИИ Нефтехимпрома, 1996. -№ 8-9 - С. 17-20.

13 Воевода С.С., Углов A.B., Тимофеев С.Е., Монтаев Е.И. Огнету-шащая эффективность биологически мягкого пенообразователя // Транспортировка и хранение нефтепродуктов. Сб статей. - ЦНИИ Нефтехимпрома, 1996. - № 8-9,- С. 21-24.

14 Воевода С.С. Закономерности процесса тушения пожаров нефтепродуктов в резервуарах пленкообразующими пенообразователями // Автореферат дис. . канд. техн наук.-М/ ВИПТШ, 1991.- 25 с.

15. Воевода С С., Шароварников А Ф. Новые средства и способы тушения пожаров нефти и нефтепродуктов // Состояние и переспективы развития противопожарной защиты объектов добычи, транспортировки, переработки нефти и газа: Материалы Всероссийского совещания-семинара - Альметьевск Республика Татарстан, 1997 - С 41-47.

16 Воевода С.С, Шароварников АФ, Крымов АМ Устойчивость пен высокой кратности // Пожарная безопасность Информатика и техника, 1997. №2. С. 132-134.

17. Воевода С.С., Шароварников А.Ф , Молчанов В.П., Углов А В и др. Наставление по использованию передвижной пожарной техники для тушения пожаров горючих жидкостей в резервуарах подслойным способом // ВНИИПО. - М., 1994,- 25 с.

18 Воевода С.С., Шароварников АФ, Углов А В НПБ 61-97 «Пожарная техника. Установки пенного пожаротушения. Генераторы иены низкой кратности для подслойного тушения резервуаров Общие технические требования Методы испытаний»//ВНИИПО - М., 1998 - 24 с

19 Воевода С.С , Шароварников АФ , Углов А В. НПБ 203-98 «Пенообразователи для подслойного тушения нефти и нефтепродуктов в резервуарах Общие технические требования Методы испытаний» // ВНИИПО. - М , 1999,- 28 с.

20. Воевода С.С., Шароварников А Ф., Молчанов В.П., Углов А.В и др Руководство по тушению пожаров нефти и нефтепродуктов в резервуарах и резервуарных парках // ВНИИПО. - М., 2000,- 79 с

21 Воевода С.С, Шароварников АФ Состав пенообразователя дггя тушения пожаров // A.c. 1733017 СССР, МКИЗ А 62 D1/02. Опубл. в БИ, 1992, № 18.

22 Воевода С.С., Шароварников А.Ф. Состав пенообразователя для тушения пожаров // А с. 1834014 СССР, МКИЗ А 62 D1/02. ДСП, зарегист. 13 10.92.

23 Воевода С С , Шароварников А.Ф., Гончаров В.Н., Калашников 4 ПН и др Комплекс для производства пенообразующей композиции «Мультипена» // Патент № 34873, зарегист. 20.12.03.

«

24. Воевода С.С., Шароварников А.Ф, Молчанов В.П., Шароварников С А Тушение пожаров нефти и нефтепродуктов. - М.: Издательский дом «Калан», 2002. - 448 с.

25 Воевода С.С., Шароварников А.Ф., Салем P.P. Общая и специальная химия. - М . Издательский дом «Калан», 2004. - 461 с.

26 Воевода С.С., Шароварников А.Ф. Прогноз периода времени до выброса нефти при ее длительном горении в вертикальном металлическом резервуаре // Пожаровзрывобезопасность, 2001. № 1. С. 44-48.

27 С С Воевода, С.А. Макаров, А.Ф Шароварников, С.А. Шароварников Комплексное исследование свойств фторсинтетической пены для тушения нефтепродуктов // Пожаровзрывобезопасность,2003.№ 6. С.39-42.

28 С.С Воевода, С.А. Макаров, М А Грошев Математическое моделирование тушения пламени нефтепродуктов пленкообразующей пеной // Пожаровзрывобезопасность, 2003. № 6. С. 43-45. *

29 С.С. Воевода, С.А. Макаров, С.А. Шароварников Определение скорости растекания раствора фторсинтетического пенообразователя по поверхности нефтепродукта // Пожаровзрывобезопасность, 2003. № 6. С. 46-48.

30. С.С. Воевода, С А Макаров, М А Грошев, С А Шароварников Экспериментальное определение характеристик тушения пленкообразующей пеной // Пожаровзрывобезопасность, 2003 № 6. С. 49-52

31. С.С. Воевода, С.А. Макаров, М.А. Грошев, А.Ф. Шароварников Влияние кратности противопожарной пленкообразующей пены на образование и растекание изолирующей водной пленки // Пожаровзрывобезопасность, 2003. №6. С. 53-55.

32. С.С. Воевода, АФ. Шароварников, ДВ. Матвеев, С А Макаров Заполнение насосных по перекачке нефти пеной высокой кратности // Пожаровзрывобезопасность, 2003. № 6. С. 56-58

33. С С.Воевода, А Ф.Шароварников, С А.Макаров Определение электрокинетического потенциала в модельных пенных пленках // Пожаровзрывобезопасность, 2003. № 6. С. 59-64.

34 С.С. Воевода, А.Ф. Шароварников, Д.В. Матвеев, С.А Макаров Влияние конценграции поверхностно-активных веществ на свойства пенообразователей // Пожаровзрывобезопасность, 2004. № 2. С 77-79

35. Воевода С.С. Влияние конструкции и режима работы пеногенери-рующего устройства на процесс образования высокократной противопожарной пены // Пожаровзрывобезопасность, 2004 № 3 С 50-52

36. Воевода С С. Исследование свойств высокократной противопожарной пены // Пожаровзрывобезопасность, 2004. № 5. С. 86-88.

37 С.С Воевода, А.Ф. Шароварников, С А. Макаров Влияние температуры на поверхностное натяжение растворов синтетических пленкообразующих пенообразователей для тушения пожаров// Пожаровзрывобезопасность, 2005. № 2. С. 80-82.

( "" С.С Воевода

»2 0 5 49

РЫБ Русский фонд

2006-4 20618

Введение

Глава 1. Современное состояние противопожарной защиты резервуаров с нефтепродуктами

1.1. Пожары в резервуарных парках

1.2. Существующие системы противопожарной защиты резервуар- 43 ных парков

1.2.1. Анализ нормативных требований по противопожарной защите 45 складов для хранения нефти и нефтепродуктов

1.2.2. Разработка предложений по противопожарной защите парков 52 хранения нефти и нефтепродуктов установками пожаротушения

1.2.3. Опыт тушения пожаров в резервуарных парках

1.2.4. Технические средства и нормы подачи огнетушащих ве- 67 ществ

1.2.5. Системы тушения пожаров в резервуарах стационарными 72 установками пенного пожаротушения

1.3. Технология применения пленкообразующих пен

1.3.1. Научные исследования по созданию эффективной технологии 77 противопожарной защиты

1.3.2. Анализ движения жидкости в поверхностном слое при под- 87 слойной способе подачи воздуха

1.3.3. Закономерности тушения нефтепродуктов низкократными пе- 92 нами

1.3.4. Механизм огнетушащего действия пленкообразующих пено- 95 образователей

1.3.5. Теоретические исследования тушения нефтепродуктов пена- 97 ми

1.3.6. Экспериментальное определение огнетушащей эффективности пен низкой кратности

1.4. Средства тушения пожаров в резервуарных парках

1.4.1. Комбинированные составы на основе воды и пенных средств 106 тушения

1.4.2. Классификация и номенклатура пенообразователей для туше- 109 ния пожаров

1.4.3. Использование огнетушащих средств и тактико-технических 117 приемов тушения пожаров в резервуарах

1.4.4. Нормативные требования подачи огнетушащих средств при 121 тушении пожаров на резервуарах

1.5. Устройства для тушения пожаров в резервуарных парках пе- 124 ной низкой, средней и высокой кратности

1.6. Постановка задач

Глава 2. Методы исследования свойств пленкообразующей пены 135 2.1. Экспериментальное определение эффективности пленкообра- 135 зующих пен низкой, средней и высокой кратности

2.1.1. Метод определения толщины водных пленок растворов ПАВ 136 на поверхности углеводородов

2.1.2. Метод определения эффективности изолирующего действия 139 водных пленок растворов ПАВ

2.1.3. Метод определения огнетушащей эффективности растворов 146 пенообразователей, подаваемых в слой и на поверхность горючего при пожаре в модельном резервуаре

2.1.4. Метод определение скорости растекания водной пленки по 151 поверхности углеводорода

2.1.5. Метод определения количественных параметров процесса пе- 156 нообразования

2.1.5.1. Компенсационный метод измерения капиллярного давления в пенных каналах

2.1.5.2. Метод определения дисперсности высокократной пены

2.1.5.3. Метод измерения электроосмотического переноса жидкости 161 в высокократной пене

2.1.6. Метод определения параметров тушения закрытого помеще- 164 ния высокократной пеной, объемным способом

Глава 3. Экспериментальные исследования свойств пленкообра- 166 зующей пены

3.1. Экспериментальные исследования эффективности пленкообра- 166 зующих пен низкой, средней и высокой кратности

3.1.1. Влияние состава пенообразователя на процесс пленкообразо- 167 вания водных растворов на поверхности нефтепродуктов

3.1.2. Влияние состава пенообразователя на изолирующую эффек- 174 тивность водных пленок на поверхности нефтепродуктов

3.1.3. Исследование зависимости огнетушащей эффективности экс- 188 периментальных составов пленкообразующих пенообразователей

3.2. Комплексное исследование свойств фторсинтетической пены 205 для тушения нефтепродуктов

3.2.1. Экспериментальное определение характеристик тушения 215 пленкообразующей пеной

3.2.2. Влияние кратности противопожарной пленкообразующей пе- 230 ны на образование и растекание изолирующей водной пленки

3.3. Исследование закономерностей тушения пожаров в закрытых 236 помещениях высокократной пеной

Глава 4. Теоретические исследования процесса тушения пожаров 243 пленкообразующей пеной

4.1. Механизм тушения пламени горючих жидкостей пеной

4.2. Анализ процесса прогревания нефти при длительном свободном горении в резервуаре

4.3. Механизм контактного разрушения пены углеводородами в 253 процессе тушения пожара

4.4. Закономерности формирования пограничного слоя пены

4.5. Механизм образования и разрушения водной пленки раствора 263 пенообразователя на поверхности нефтепродукта

4.5.1. Формирование водной пленки раствора пенообразователя на 264 поверхности углеводородов

4.5.2. Факторы, влияющие на изменение толщины водной пленки на 266 поверхности нефтепродукта

4.5.3. Причины потери изолирующей способности водной пленки 269 раствора ПАВ

4.6. Закономерности процесса тушения пламени нефтепродуктов 273 пленкообразующими пенами

4.6.1. Термическое разрушение и стабилизация "загрязненных" пен 277 под действием факела пламени нефтепродуктов

4.6.2. Анализ процесса самоочищения пен при формировании изо- 280 лирующего слоя на поверхности нефтепродукта

4.7. Влияние степени покрытия поверхности горения на удельную 285 скорость термического разрушения пены

4.7.1. Тушение пролива нефти пеной низкой кратности

4.8. Применение модели с различным скоростным напором пенной 291 струи для описания процесса тушения горючих жидкостей пеной

4.9. Математическое моделирование тушения пламени нефтепро- 301 дуктов пленкообразующей пеной

4.10. Тушение пожара заполнением помещения пеной высокой 307 кратности

Глава 5. Устройства для получения и подачи пленкообразующих 318 пен высокой кратности

5.1. Влияние конструкции и режима работы пеногенерирующего 318 устройства на процесс образования высокократной противопожарной пены

5.2. Конструкция и режимы работы проточного генератора высоко- 324 кратной полидисперсной пены

5.3. Конструкция и режимы работы полиэжекционного генератора 333 высокократной полидисперсной пены

5.3. Конструкция и режимы работы генератора высокократной по- 337 лидисперсной пены с подвижной заслонкой

Глава 6. Эффективные способы применения пленкообразующей пе- 341 ны и технология подачи

6.1. Расчетно-экспериментальное обоснование основных парамет- 343 ров системы подслойного пожаротушения резервуаров с нефтепродуктом

6.2. Комбинированная система противопожарной защиты стальных 346 вертикальных резервуаров с плавающей крышей и с понтоном

6.2.1. Резервуары РВС-20000 с металлическим понтоном

6.2.2. Резервуар РВС-20000 с металлическим понтоном (второй ва- 354 риант противопожарной защиты)

6.2.3. Резервуары РВС-30000 с металлическим понтоном и кониче- 358 ской крышей

6.2.4. Резервуар РВСПК-50000 с плавающей крышей

6.3. Расчет основных параметров системы пожаротушения желез- 373 нодорожной сливо-наливной эстакады

6.4. Расчет основных параметров системы пожаротушения камеры 375 приема - пуска скребка

6.5. Расчет основных параметров автономной автоматической ус- 377 тановки пожаротушения насосной по перекачки нефти

Выводы

Топливно-энергетический комплекс России представляет наибольшую пожарную опасность в стране, и тщательно разработанные меры, направленные на то, чтобы сохранить огромные капиталовложения, оказываются порой недостаточными для предотвращения потерь от пожаров. Если же учесть все разнообразие и сложность выпускаемых в настоящее время горючих веществ, станет ясно, что перед пожарной охраной страны стоит серьезная проблема обеспечения пожарной безопасности предприятий отрасли.

Противопожарная защита резервуарных парков традиционно решается путем использования пены средней кратности, которую получают с помощью пеногенераторов, размешенных по периметру резервуаров. Опыт эксплуатации автоматических систем пожаротушения и анализ произошедших пожаров показывает низкую эффективность противопожарного оборудования, поскольку уже в первые минуты пожара в резервуаре пеногенераторы выходят из строя.

Решение проблемы тушения пожаров нефтепродуктов в резервуарах связывается с использованием способа подачи пены в слой горючего. Причем, реализация этого способа предусматривается в резервуарах различной конструкции и вместимости. Применение подслойного способа пожаротушения нефтепродуктов в резервуарах с понтоном и плавающей крышей сдерживается по ряду объективных причин и, в первую очередь, из-за нормативных документов, предписывающих использовать камеры типа ГТТСС для противопожарной защиты пространства кольцевого зазора в резервуаре.

Систематические исследования по тушению пожаров пеной низкой, средней и высокой кратности позволили разработать новый комбинированный способ пожаротушения резервуаров повышенной вместимости, а освоение производства пленкообразующих фторсинтетических пенообразователей типа "Под-слойный" в промышленных масштабах позволяет приступить к реализации комбинированной системы тушения пожаров в резервуарных парках.

Комплексный подход к применению пен для тушения пожаров в резерву-арных парках позволяет решить важную государственную проблему, в частности для конкретных объектов транспорта нефти Компании ОАО «АК«Транснефть», связанную с освоением технологии комплексной противопожарной защиты Морского наливного терминала (г. Приморск) и насосных станций Балтийской трубопроводной системы (г. Кириши-Ярославль-Приморск).

Впервые в масштабах международной практики поставлена задача достичь защиты и тушения пожаров на объектах резервуарного парка «Единым» пенообразователем в трех различных системах пенного пожаротушения.

Для применения комбинированной системы пожаротушения необходимо реализовать комплексный подход к решению противопожарной защиты объектов резервуарного парка на базе создать единой технологии получения пен и аппаратуры, с помощью которой можно реализовать эту технологию.

Реализация комплексного подхода к решению противопожарной защиты объектов резервуарного парка стала возможной после разработки и организации производства собственного пенообразователя на Новороссийской базе Компании «АК«Транснефть».

Поэтому задача разработки научных принципов осуществления отечественной комбинированной системы тушения пожаров и создание современной противопожарной защиты резервуарных парков является актуальной и включена в Концепцию развития Компании ОАО "НК "РОСНЕФТЬ" в области промышленной, пожарной и экологической безопасности (протокол НТС 12.04.2004 г.).

Цель диссертационной работы: в реализации комплексного подхода к решению противопожарной защиты объектов резервуарного парка на базе создания единой технологии получения пен и аппаратуры, с помощью которой можно реализовать эту технологию.

Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи: провести анализ существующих систем противопожарной защиты резервуаров, современных стационарных средств подачи пены в резервуар, руководящих документов по тушению пожаров в резервуарах и резервуарных парках, расчетных методов и экспериментальных данных по применению пленкообразующей низкократной пены при пожаре в резервуаре; разработать способ тушения пожаров резервуаров, позволяющий комбинированно подавать пену низкой кратности в слой горючей жидкости и на ее поверхность выявить факторы, определяющие огнетушащую эффективность пен низкой, средней и высокой кратности; разработать высокопроизводительную аппаратуру, позволяющюю получить пену высокой кратности и заданной структуры внутри замкнутого задымленного помещения; выявить на основании экспериментальных исследований основные закономерности процесса тушения пожаров нефтепродуктов пленкообразующей пеной низкой кратности, подаваемой на поверхности и в слой горючей жидкости с расчетно-экспериментальным обоснованием основных требований к комбинированной системе пожаротушения резервуара; разработать научные принципы, позволяющие применить комплексную систему пожаротушения объектов резервуарного парка; внести изменения в руководящие документы по тушению пожаров нефти и нефтепродуктов в резервуарах и резервуарных парках, уточнив существующую технологию и нормы подачи низкократной пены в процессе тушения резервуара, а также при проведении превентивных атак для предотвращения воспламенения паров нефти и нефтепродуктов в соседних резервуарах. разработать рекомендации по противопожарной защите резервуаров nolo вышенной вместимости с использованием комбинированной системой пожаротушения.

Научная новизна результатов заключается в следующем: совместное рассмотрение и комбинирование трех тактик тушения пожара нефти в резервуарном парке с использованием пены низкой, средней и высокой кратности, полученной на основе одного огнетушащего пенообразующего состава; выделение нового объекта исследования п процессе контактного разрушения пены средней кратности, при взаимодействии с нефтью и нефтепродуктом; детализация причин физического эффекта образования вспышек паровоздушной смеси над пенной поверхностью при тушении нефтепродуктов пеной; использование нового метода исследования изолирующей эффективности пен, устанавливающего взаимосвязь степени загрязнения пены и межфазным натяжением на границе «пена-нефтепродукт»; применение специального пеногенерирующего оборудования для обоснования технологических параметров получения высокократной полидисперсной пены.

Практическая ценность научной работы в следующем: Разработаны методы, позволяющие дать количественное и качественное обоснование свойств пенообразователей для тушения пожаров нефти и нефтепродуктов.

Разработано пеногенерирующее оборудование, позволяющее создать комплексную систему тушения пожаров на объектах резервуарного парка с использованием «единого» пенообразователя, при этом:

- сокращается время тушения пожаров за счет использования в комплексной технологии пожаротушения пены заданной структуры и кратности;

- снижается удельный расход и нормативный запас «единого» пенообразователя, хранящегося на объектах резервуарного парка.

Создана и запатентована технология производства пенообразователя «Мультипена» для тушения пожаров пеной низкой, средней и высокой кратности, обладающего повышенной огнетушащей эффективности, для противопожарной защиты объектов магистральных нефтепроводов Государственной компании ОАО «АК «Транснефть».

Повышается качество Российского пеногенерирующего оборудования после разработки и введения в действие нормативных документов в области пожарной безопасности России: НПБ 61-97 и НПБ 203-98.

После разработки и введения в действие ведомственных нормативных документов в области пожарной безопасности (ВНПБ 01-01-2000 и ВНПБ 01-022000) повышается надежность системы противопожарной защиты объектов магистральных нефтепроводов Государственной компании ОАО «АК «Транснефть».

Повышается эффективность работы пожарных подразделений при тушении пожаров на объектах резервуарного парка нефтегазовой отрасли, действующих на основе руководящего документа Главного управления Государственной противопожарной службы МЧС России «Руководство по тушению пожаров нефти и нефтепродуктов в резервуарах и резервуарных парках».

В результате научного исследования впервые в отечественной практике разработан, обоснован и рекомендован для применения комплексный способ тушения пожаров объеетов в резервуарных парках, включающий: защиту резервуара комбинированным способом подачи пены низкой кратности с особым пленкообразующим эффектом; защиту сливо-наливной эстакады с использованием пены низкой кратности с особым пленкообразующим эффектом; защиту помещений насосной - пеной высокой кратности.

Разработана оригинальная технология и оборудование для комплексного применения пен при тушении основных объектов резервуарного парка (резервуаров, насосных, ж/д эстакад и розливов).

Разработанные пенные технологии которое внедрены на объектах Компании «АК«Транснефть».

Создана нормативная база документации в области комплексного применения пен при тушении основных объектов резервуарного парка.

Разработана запатентованная технология приготовления и рецептура «Единого» пленкообразующего пенообразователя - «Мультипена».

Работа состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы и приложений.

На защиту выносится:

- способы получения пен низкой, средней и высокой кратности из пленкообразующих пенообразователей для тушения нефтепродуктов, включающих технологию получения и механизм стабилизации, после взаимодействия с нефтепродуктом, пен различной кратности: низкократных пен при подслойном тушении, пен средней кратности при движении по нефтепродукту, пен высокой кратности при заполнении помещений;

- оригинальные конструкции пеногенерирующей аппаратуры;

- состав и свойства «единого» пленкообразующего пенообразователя;

- нормативно-техническая документация по комплексному применению пен для защиты резервуарного парка;

- протвопожарная защита конкретных объектов (в частности объекты транспорта нефти Компании «Транснефть», связанные с освоением технологии комплексной противопожарной защиты Морского наливного терминала (г. Приморск) и насосных станций Балтийской трубопроводной системы (г. Кири-ши-Ярославль-Приморск).

В первой главе анализируются проблемы и достижения в области противопожарной защите резервуарных парков. Описаны способы тушения пожаров в резервуарах. Рассмотрены характерные пожары, дана попытка проанализировать современное состояние систем пожаротушения резервуаров, определены условия, затрудняющие тушение пожаров в резервуарах. Приведен обзор авторских изобретений в области технологий пожаротушения резервуаров и пенных огнетушащих составов, который позволяет сделать анализ принятых взглядов на процесс тушения воздушно-механической пеной резервуаров.

Приведен обзор пенообразующих композиций. Дается классификация и область применения пенообразователей в зависимости от природы горючего, свойств пены и способов ее применения.

Анализируются данные по пожарам на объектах добычи и хранения нефти и нефтепродуктов. Показано, что для данных предприятий в настоящее время характерно укрупнение объемов хранящегося топлива. Большое количество пожароопасных объектов находится в районах крайнего севера с суровыми климатическими условиями.

Разобраны основные проблемы, возникающие при тушении пожаров нефтепродуктов, установлены их причины. Рассмотрены и проанализированы реальные ситуации и основные ошибки, возникающие при тушении.

Отмечено, что в настоящее время в нефтегазовой отрасли:

- противопожарная защита большинства резервуарных парков осуществляется несколькими пенообразователями;

- персонал, как правило, не в курсе возможно ли совместное применение для тушения хранящихся пенообразователей;

- персонал, как правило, не в курсе возможно ли смешение хранящихся пенообразователей, или не придает этому вопросу должного внимания;

- персонал, как правило, считает, что пенообразователи обладают одинаковой огнетушащей эффективностью и один пенообразователь можно заменить на другой;

- при нехватке пенообразователя для тушения пожара на одном объекте собираются пенообразователи с других объектов резервуарного парка или смешиваются;

- в чрезвычайной ситуации достаточно сложно сделать правильный расчет интенсивностей подачи, если происходит смена пенообразователя для пенной атаки;

- не учитывается, что прибывшие по повышенному номеру вызова пожарные подразделения имеют на вооружении в основном генераторы ГПС, на которых невозможно подать пену заданной структуры, при использовании пенообразователей для получения пены низкой кратности.

Обзор литературных источников показал необходимость проведения исследований с целью создания технологии на базе «единого» пленкообразующего состава пенообразователя для получения пены низкой, средней и высокой кратности, а также для тушения пожаров нефтепродуктов подслойным способом, и работающего на «традиционном» пожарно-техническом вооружении пожарных подразделений.

На основе анализа патентной и научной литературы проводится выбор направлений исследований.

Вторая глава посвящена оригинальному комплексу экспериментальных методов исследований, которые можно разделить на две группы: известные в практике научных исследований методы определения коллоидно-физических свойств растворов ПАВ; разработанные при непосредственном участии автора диссертации методы определения эффективности защитного действия водных пленок на поверхности нефтепродуктов, позволяющие количественно оценить качество водных пленок, и определения огнетушащей эффективности пленкообразующих пен, подаваемых в слой нефтепродуктов. Даны характеристики веществ используемых в работе.

Для оценки пленкообразующего действия раствора пенообразователя на поверхности углеводорода использовались следующие методы оценки: определение изолирующего действия водной пленки; определение скорости растекания водной пленки; определение толщины водной пленки. Для оценки пенооб-разующего действия раствора пенообразователя использовались следующие методы оценки: определение кратности пены при различных режимах подачи раствора и воздуха, компенсационный метод измерения капиллярного давления в пенных каналах, определение дисперсности высокократной пены; измерение электрокинетического переноса жидкости в высокократной пене. В комплексе, с методами определения огнетушащей эффективности, данные методы позволили разработать пленкообразующий состав, который способен образовывать пену низкой средней и высокой кратности.

В третьей главе Описаны результаты исследований, позволяющие прогнозировать пленкообразующие и изолирующие свойства экспериментальных составов пенообразователей. Изложены результаты исследований влияния свойств фторированных компонентов пенообразователя на процесс растекания и разрушения водной пленки. Приведены результаты экспериментальных исследований показателей эффективности пен различной кратности.

Проведенные термодинамические исследования различных композиций ПАВ позволили выявить наиболее эффективные пенообразующие составы, отвечающие требованию пленкообразования на поверхности нефтепродукта.

Четвертая глава посвящена теоретическим исследованиям процессов, связанных с тушением пеной.

В работе анализируются выявленные закономерности образования стабилизации и разрушения водной пленки раствора пенообразователя на поверхности нефтепродуктов, на основании которых построена модель процесса пленкообразования. Представлены закономерности процесса тушения пожаров нефтепродуктов пленкообразующими пенообразователями. Описана взаимосвязь исследуемых свойств состава пенообразователя и параметров процесса тушения пожаров нефтепродуктов. Приведен расчет степени загрязнения пенного слоя, с учетом скорости формирования самого слоя и скорости его самоочищения. Получено уравнение для определения времени тушения пламени нефтепродукта частично загрязненными пенами, на основе предложенной модели «послойного» разрушения частично загрязненных пен.

Детализация механизма образования и растекания пленки из низкократной пены неразрывно связана с рассмотрением влияния таких параметров, как: капиллярное давление в пенных каналах Плато-Гиббса нижних слоев пены. которое уменьшается при разрушении верхних слоев пены под воздействием факела пламени; извлечение и растекание свободного раствора под действием сил поверхностного натяжения углеводорода; изменение поверхностной активности раствора пенообразователя после извлечения углеводородных ПАВ из пленки.

Показано влияние соотношения и концентрации компонентов пленкообразующего состава на изолирующее действие водных пленок. В смеси, где положительное значение коэффициента растекания достигнуто за счет повышения поверхностной активности углеводородного ПАВ на межфазной границе, отмечено снижение изолирующего действия водных пленок на поверхности нефтепродуктов с увеличением скорости воздушного потока. Понижение концентрации углеводородного компонента ведет к повышению защитного действия водной пленки, так как затруднено образование мицеллярных комплексов молекул ПАВ, способных растворять углеводород в растворе пленки.

Часть теоретических исследований посвящена объяснению эффекта вспышек паров горючего над пенной поверхностью. Описан механизм образования вспышек над пенной поверхностью, теоретически объясняется данный процесс, исходя из соображений устойчивости пенной структуры к растеканию по ее поверхности капель нефти и нефтепродукта.

В пятой главе изложено описание предлагаемых конструкций пеногене-рирующего оборудования для комплексного применения пен при тушении основных объектов резервуарного парка.

Известно, что достаточно сложно получить высокократную пену на основе пленкообразующих пенообразователей. Проведен комплекс экспериментальных исследований, для разработки конструктивных решений позволяющих получить высокократную полидисперсную пену из пленкообразующих пенообразователей без принудительного наддува воздуха.

Предлагаемые конструкции генераторов имеют ряд положительных особенностей: небольшие размеры и масса; работа в больших диапазонах давлений и стабильность процесса пенообразования; получение высокократной полидисперсной пены способной быстро растекаться по различным поверхностям; работа на воздухе с содержанием паров горючего и дыма.

В шестой главе изложена технология применения пен низкой, средней и высокой кратности в комплексной системе пожаротушения резервуарных парков.

Представлены расчеты интенсивностей, схемы ввода и расположение пенных насадков для «подслойного» и комбинированного способа тушения резервуаров различной вместимости. Учтены технологические особенности резервуаров и пожарная опасность хранящегося топлива. Описаны варианты пожаротушения сливо-наливных эстакад и обваловании пеной низкой или средней кратности. Приведены схемы внутренней разводки растворопроводов и расположения генераторов высокократной пены для тушения закрытых помещений объемным способом. Для каждой конкретной ситуации рассчитаны интенсивности, запас «единого» пенообразователя и предусмотрена возможность универсальной замены или дополнения объемов пенообразователя с других объектов резервуарного парка при подготовке пенной атаки.

На основе проведенного расчета определены тактико-технические параметры комбинированной системы подачи низкократной пленкообразующей пены в резервуар. Определены параметры системы тушения пожаров низкократной пеной железнодорожных эстакад и высокократной пеной помещений насосной станции.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ

1. На основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработана технология комплексной защиты объектов резервуарного парка хранения нефти и нефтепродуктов, включающая:

- «Единый» пенообразователь, на основе которого получены пленкообразующие пены для тушения резервуаров подслойным способом, подачей на поверхность нефтепродукта; обоснован механизм огнетушащего действия пены включающий процессы сорбции, эмульгирования и самоочищения пены в процессе подъема через слой и движения по горящей поверхности; предложены расчетные соотношения для расчета критической интенсивности частично загрязненных пен;

- обоснован механизм контактной устойчивости пен на поверхности розливов нефтепродуктов, включающий сопоставление взаимного растекания горючего и пенообразующего раствора, разрушении несимметричных двухсторонних пленок и прорыва через слой пены паров горючей жидкости;

- обоснована оптимальная структура высокократной пены обеспечивающая самопроизвольное продвижение пены за счет сочетания порций пены с различной плотностью, обеспечение высоты заполнения пеной путем организации разрывов сплошности пенного слоя;

- обоснована возможность самопроизвольного очищения «сетки» пено-генератора от конденсата горючей жидкости и частиц дыма путем введения в раствор пенообразователя фторсодержащих компонентов, обладающих избирательным смачивающим действием;

2. Разработано оборудование, позволяющее осуществить комплексную противопожарную защиту объектов резервуарного парка с использованием «единого» пенообразователя.

3. Разработаны нормативные документы, регламентирующие комплексную противопожарную защиту пеной объектов по хранению, транспортировке нефти и нефтепродуктов.

4. Выявлены основные закономерности процесса тушения пламени нефтепродуктов пленкообразующими составами, которые позволяют установить влияние на показатели огнетушащей и пленкообразующей эффективности таких параметров, как поверхностная активность растворов, коэффициент растекания, предельная мицеллярная растворимость горючего в растворе пенообразователя, пороговая концентрация фторированного компонента состава пенообразователя.

5. На основе анализа экспериментальных и теоретических исследований процесса тушения пламени нефтепродуктов пенами предложена модель процесса тушения «загрязненными» пенами, представляющая последовательную очередность процессов: самоочищения пены при формировании изолирующего слоя на поверхности нефтепродуктов, саморастекание пленкообразующей пены по горящей поверхности, термическое разрушение «загрязненных» пен от воздействия факела пламени.

6. Описан механизм самоочищения пенного слоя, характеризующийся параметром удельной скорости истечения нефтепродукта по пенным каналам; установлена зависимость степени загрязнения пенного слоя от интенсивности подачи пены на поверхность горящего нефтепродукта и поверхностной активности водного раствора пенообразователя.

7. На основе анализа термического разрушения частично «загрязненных» пен выявлена зависимость интенсивности термического разрушения пен от концентрации стабилизатора, повышающего порог коагуляции эмульгированных нефтепродуктов. Предложена скорректированная формула для определения времени тушения нефтепродуктов в резервуарах в зависимости от количества примесей нефтепродукта, содержащегося в пенном слое.

8. Показано, что огнетушащая эффективность водных растворов, содержащих систему фторированного соединения с перфторпеларгоновым радикалом и углеводородного снижается в случае изменения взаимного соотношения компонентов, при этом оптимальный диапазон их концентраций определяется для ФПАВ снижением поверхностного натяжения раствора до значе

382 ния поверхностного натяжения горючего и обеспечения положительного значения коэффициента растекания раствора - минимум концентрации, а для УПАВ минимальная концентрация определяется снижением межфазного натяжения до величины 0,5.1,5 мН-м"1 и максимальная концентрация ограничивается повышением доли солюбилизированного горючего до 30 %.

9. Разработана эффективная тройная композиция пенообразователя для тушения нефти и нефтепродуктов, включающая анионное углеводородное, катионное и неионогенное фторированные поверхностно-активные вещества, использованные в рецептуре «единого» пенообразователя. Рабочая концентрация этого синергетического комплекса составляет менее 0,01 % масс., при этом величина оптимальной интенсивности подачи пены составляет 0,05 .0,08 кг-м-2-с"1, что соответствует уровню лучших зарубежных аналогов.

10. Разработана технологическая схема, технические условия на изготовление пленкообразующего пенообразователя для тушения нефти и нефтепродуктов. Проведены межведомственные огневые испытания. Освоено промышленное производство пенообразователя «Мультипена». Экономический эффект от производства 100 тонн пенообразователя составит 651100 рублей.

1. Блинов В.И., Худяков Г.Н. Диффузионное горение жидкостей. М.: АН СССР, 1961.-208 с.

2. Блинов В.И., Худяков Г.Н., Петров И.И., Реутт Б.Ч. О движении жидкости в резервуаре при перемешивании ее струей воздуха.//Механизм тушения пламени нефтепродуктов в резервуарах. М.: Изд. Мин. Коммунхоза РСФСР.,1958, стр. 7-22.

3. Петров И.И, Реутт Б.Ч. Тушение пламени жидких топлив методом перемешивания./Новые способы и средства тушения пламени нефтепродуктов. М.:Гостоптехиздат.1960, стр.30-83

4. А.Н. Баратов, А.Я. Корольченко, Г.Н. Кравчук и др., Пожаровзрыво-опасность веществ и материалов и средства их тушения // Справ.изд. в 2 книгах-М.: Химия, 1990.

5. Малинин С.Е. Новые средства и методы повышения технической безопасности пожаро- и взрывоопасных производств М.: ВНИИПО, 1978 -С.25-47

6. Сучков В.П, Молчанов В. Варианты развития пожара в хранилищах нефтепродуктов// Пожарное дело. М.: 1994, N11, стр. 40-44.

7. Сучков В.П., Грабко С.Е., Молчанов В.П. Этот коварный мазут// Пожарное дело. М.: 1993, N 7-8, стр. 17-19

8. Пожары резервуаров с нефтью и нефтепродуктами / Молчанов В.П., Сучков В.П., Безродный И.Ф.: Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья.- М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1992, стр. 97

9. Шароварников А.Ф., Молчанов В.П., Мишин в.в. "Усиление противопожарной защиты нефтебаз применением системы "подслойного" пожаро-тушения".//Транспорт и хранение нефтепродуктов. М.:1994, №4, стр.22-24.

10. Новые СНиП для резервуаров с нефтью //Пожар, дело, 1994, № 3, стр. 26 29

11. Protecting against storage tank bund fires (Противопожарная защита зон обвалования резервуаров) / Wilson М. // Fire Surv., 1993,V 22,№ 4, p.8 11

12. Пожарная безопасность нефтехранилища. Sicherheit im Tanklager/ Lauchli А. // IZA .- 1993 .- 40 № 6 .- С. 1 5 .- Нем.

13. Статическая электризация при подаче огнетушащей пены. BP: "br-aadblusshuim kanstatische lading opwkken"// Brand and Brandweer .- 1994 .V 18, №9, p. 342 .-Нид.

14. Воспламенение паров бензина разрядом статического электричества. How static charges set fires/ Littereil R. В. // Proc. Mar. Safety Counc.-1993, V 50, № 5, p. 12 13 .- Англ.

15. Зарубежная информация// Пожар, дело, 1994, № 1, С. 28

16. Взрыв и пожар в резервуарном парке. Tank farm blast was biggest single incident for Australian brigade / Barrett j. // Fere. 1993. V 86, № 1062. p. 17-18, 20,24.-Англ.

17. Пены для тушения пожаров в обваловках резервуаров. Bund pourers //Fire Surv 1993 .V 22,№ 2, p. 60 - Англ.

18. Feuerwehr Hamburg Kampf gegen das inferno /Frommer Dieter// Feuerwehr. 1989, V 39, № 6, p. 178

19. Two fires at grangemouth// Fire, 1987, V 79, № 9, p. 83

20. Spectacular fireball during major blaze at refinery // Fire, 1989, V 82, № 10, p.18

21. Fire-fighting storage tanks./ Plan В., McLaughlin Philip J., Smith James// Fire Eng., 1988, V141, № 3, p. 20-22, 24, 26-27

22. Три случая взрывов и пожаров резервуаров для нефти// Jap. Soc. Safety Eng., 1989, V 28, № 3, p. 167-175

23. Mannheim: Explosion eines Tankmotorschiffes und Lagertanks./ Falkenhainer K-H// Brandschuts, 1988, V 42, № 4, p. 191-197

24. Express, part 2/ Hird D// Fire J., 1988, March, № 9, p. 11-13 Naples: Agip storage tanks on fire/ Pais P.R.// Fire and Water, 1986, V 3, № 3, p. 127-131

25. Научно-технический прогресс в пожарной охране / Под ред. Д.И.Юрченко. М.: Стройиздат, 1987

26. Маршалл В. Основные опасности химических производств: Пер, с англ.-М.: Мир, 1989.-672с.

27. Едигаров С. Г., Бобровский С. А. Проектирование и эксплуатация нефтебаз и газохранилищ. М., «Недра», 1973, 180 с.

28. Безродный И.О., Гилетич А.Н., Меркулов В.А. и др. Тушение нефти и нефтепродуктов // Пособие. М.: ВНИИПО, 1996. - С. 216.

29. Шароварников А.Ф., Молчанов В.П. Тушение пожаров нефтепродуктов в резервуарах подачей пены в слой горючего // Транспорт и хранение нефтепродуктов: Сб. статей. Вып.8-9 М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1996.-С.5-10.

30. Шароварников А.Ф., Молчанов В.П., Воевода С.С., Углов A.B. Перспектива освоения подслойного способа тушения пожаров в стальных резервуарах // Трубопроводный транспорт нефти: Сб. статей. Вып.З., М.: изд. "Транспресс", 1996. - С. 13-16.

31. Юрченко Д.И., Аверин Ю.Ф., Антонов А.В и др; Научно технический прогресс в пожарной охране. - М.: Стройиздат, 1987. - 105.

32. Briggs A.A. Interaction of fire fighting foams with burning hidrocarbons // Ind. Appl. Surfactants: Proc. Sump. Salfbrd, 15th 17th Apr-1986, London-1987, P.90-101 36/4.

33. Патент № 1603154 (Франция), НКИ A 62 С, 1974.

34. СНиП 2.11.03-93. Склады нефти и нефтепродуктов. Противопожарные нормы/Госстрой России. -М.: ГП ЦГТП, 1993. -24 с.

35. Хранение жидких и сжиженных углеводородов. Перевод ВИНИТИ, N Ц-33681, 1974.-20 с.

36. Сучков В.П. Актуальные проблемы обеспечения устойчивости к возникновению и развитию пожара технологий хранения нефти и нефтепродуктов. -М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1995. вып. 3, -68 с. (Транспорт и хранение нефтепродуктов. Обзорная информация).

37. Порядок применения пенообразователей для тушения пожаров. Инструкция. -М.: ВНИИПО МВД России, 1996. -256 с.

38. Стандарт ФРГ DJN 14272-84, ч.2. Пенообразователи для получения пены низкой, средней и высокой кратности для пожаротушения.

39. Стандарт ФРГ DJN 14272-84, 4.1. Пенообразователи протеиновые и фторпротеиновые для пожаротушения.

40. Стандарты Франции 1987 г. S 60-210, S 60-211, S 60-212, S 60-215, S 60-220, S 60-221, S 60-225.

41. Пленкообразующие пенообразователи «Легкая вода» компании ЗМ (PC 203. PC 203А, PC 203СЕ, РС3017, РС206, PC 600, PC 602), проспект компании ЗМ, 1993, 22 с.

42. Standard of Low Expansion Foam an Combened Agent System:1. ANSJ/NFPA 11-1983, USA.

43. Standard of Medium and High Expansion Foam Sistems: ANSJ/NFPA 11-1983, USA.

44. Fire extingnsting installations and eqnipment on premises. Part 6. Section 6.2. Specification for medium and high expansion foam systems: BS 5306 -89.

45. Orteste Schaum-Loschnlagen. Schwerschaum- Loschanlagen, Standard DIN 14493-77, Feil 2.

46. Whittle Nash P., Jonh Fighting Fires in Oil Storage., Fire Technology, 1978, N l,s.l5-n.

47. Szonui S. Action et cjnsequence de la chaleur sur la mouse extenctrice «Rev. gen. Sekur.».I981/N6.s.66-70.с/ S J J

48. Murphy R.F. Guidelines optimize foam fire fighting system, «Oil and Gas J.», 1982, ;0,N4,224,s.229-232.

49. Тушение нефти нефтепродуктов: Пособие / Безродный И.Ф., Гиле-тич А.Н. Меркулов В.А. и др. М.: ВНИИПО, 1996. - 216 с.

50. Гришин В.В. Состояние и проблемы противопожарной защиты резервуаров // Теоретические и экспериментальные вопросы автоматического пожаротушения' Сб. науч. ф. М.: ВНИИПО, 1987. - С. 24-32.55.NFPA-30,1996.-226c.

51. Гилетич А.Н. Новые способы тушения нефтепродуктов в практику // Ж. Пожарное дело. N 5,1999. - С. 40-41.

52. Пат. 1096758 .(ФРГ), 1966. НКИ 61а, 21/21.

53. А.с. 198920 (СССР). Опубл. в БИ, 1967, № 14., МКИ А62С31/02.

54. Пат. 438933 (Австралия), 1973. НКИ 88.2.

55. А.с. 621354 (СССР). Опубл. в БИ, 1978, № 32. МКИ А62С 5/04.,

56. А.с. 704629 (СССР).-Опубл. в БИ, 1978, № 47. МКИ А62С 5/04.

57. Пат. 3876010 (США), 1975. НКИ 169-46.

58. Пат. 1467600 (Великобритания), 1977. НКИ А5А.

59. Пат. 53-8156 (Япония), 1978. НКИ 95В. 262.

60. Пат. 2502881 (ФРГ), 1976. МКИА62С 35/34.

61. Пат. 4148361 (США), 1979, НКИ 169-66.

62. Пат. 51-4524 (Япония), 1976. НКИ 64G 21.

63. Fiola R: Optimization of fire extinguishing in large tour// Erdoel-Erdyas-Kohleo. 1985. - V. 102(10) - P. 454.

64. Anticenolo e protex eiv. 1973. - V. 25, No. 7. - P. 491-504.

65. Herrog G-. Recent major floating tank fires and their extinguishment/Fire Journal. -1974. No. 7.

66. Strieker J. Lightning strikes at Union Oil //Fire Command. -1978. V. 45,No. 2.-P. 21-23.

67. Fire- 1978. V. 71, No. 880. - P. 231.

68. Нуримото H. Касай. 1977. - Т. 27, № I. - С. 22-29 (На японском языке).

69. Corbo L. RafFmeriebrand in Stalien//Brand aus. 1986, B. 90, No. 1. -P.392-394.

70. Fiola R. Untersuchungen zur Optimierung des Brandschutzes in Grobtank lagern //Erdol-Erdas-Kohle. 1986, B. 102 (10). - p. 454-455.

71. Fuel storage protection //Fire surveyor. 1986, No. 6, - P. 9-13.

72. Foam system well proven against oil tank fires //Fire. 1988, No. 993.1. P. 40.

73. The reason we use light Water AFFF/AIC is because we fight //Hazardous Cargo Bulletin. 1988. - V. 4, - P. 67.

74. Call for a fair hearing for monitors//Fire. 1987, No. 983. - P. 35.

75. Накануки А. Историческое изучение вопросов тушения пожаров в нефтяных резервуарах, оборудованных системой подачи под слой //Хайкан гидзюцу кэнюо кёкайси. -1981. Vol. 21, № 2, Р. 73-77.

76. Установки пожаротушения в хранилищах путем введения пены под слой нефтепродукта. М.: ВНИИПО, 1969. - 16 с.

77. Шароварников А.Ф., Молчанов В.П. Тушение пожаров нефтепродуктов в резервуарах подачей пены в слой горючего // Транспорт и хранение нефтепродуктов: Сб. статей. Вып.8-9 М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1996.-С.5-10.

78. Шароварников А.Ф., Молчанов В.П., Воевода С.С., Углов A.B. Перспектива освоения подслойного способа тушения пожаров в стальных резервуарах // Трубопроводный транспорт нефти: Сб. статей. Вып.З., М.: изд. "Транспресс", 1996. - С. 13-16.

79. Указания на проектирование и эксплуатацию установки типа УППС для тушения пожаров нефтепродуктов в наземных резервуарах. -М.:ЦНИИПО,1968.-С.36.

80. Шароварников А.Ф., Углов A.B., Воевода С.С. Разработка методов и технических средств противопожарной защиты резервуаров содержащих водно-солевой слой: / М.: ВИПТШ, 1995. - С.160-170.

81. Шароварников А.Ф. Модель тушения горючих жидкостей при различном скоростном напоре пенной струи // пожаротушение: Сб. науч.тр. М.: ВНИИПО. - Экспресс-информация №174. - 20с.

82. Шароварников А.Ф., Аксенов В.П., Грашичев Н.К. Закономерности тушения горючих жидкостей // Пожарная техника, тактика и автоматические установки пожаротушения: Сб. научн. тр.- М.: ВИПТШ, 1989.- С. 80-87.

83. Шароварников А.Ф., Грашичев Н.К., Воевода С.С. Тушение пожаров легковоспламеняющихся жидкостей // Методологические проблемы обеспечения пожарной безопасности: Сб. научн. тр. М.: ВНИИПО, 1991. -С. 94-100.

84. Воевода С.С. Закономерности процесса тушения пожаров нефтепродуктов в резервуарах пленкообразующими пенообразователями // Автореферат диссертации. М.: ВИПТШ МВД СССР, 1991. - 25 с.

85. Научно-технический прогресс в пожарной охране / Под ред. Д.И.Юрченко: Сб. науч. тр. М.: Стройиздат, 1987. - 384 с.

86. Павлов П.П., Плоткин М.З., Селина В.Г. Об огнетушащей способности химических пен, подаваемых под слой горючего // Вопросы горения и тушения пожаров. Баку: Типография «Красный Восток», 1957. - Инф. Сб. -С. 44-60.

87. Петров И.И. Методика исследования процессов горения горючих жидкостей в резервуарах и способ их тушения // Пожарная профилактика и тушение пожаров. М.: Стройиздат, 1966. - Вып. 3. - С. 36-52.

88. Кучер В.М., Меркулов В.А. О соотношении между охлаждающим и изолирующим действием пены при тушении горящих жидкостей // Пожарная техника и тушение пожаров: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО, 1979. - С. 144-157.

89. Тихомиров В.К. Пены. Теория и практика их получения и разрушения. М.: Химия, 1975. - 264 с.

90. Кучер В.М., Козлов В.А. О связи между эффективностью пены и физико-химическими свойствами топлив // Пожарная техника и тушение пожаров: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО, 1979. - С. 136-143.

91. Безродный И.Ф., Бычков А.И. Теоретические и экспериментальные основы метода расчета критической интенсивности подачи пены // Теоретические и экспериментальные вопросы пожаротушения: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО, 1982. - С. 5-8.

92. Безродный И.Ф., Бабенко В.В. О разрушающем воздействии на пену факела пламени // Пожарная техника и тушение пожаров: Сб. науч. тр. -М.: ВНИИПО, 1981. С. 80-82.

93. Петров И.И., Реутт В.Ч. Тушение пламени горючих жидкостей. -М.: Минкомунхоз, 1961. 143 с.

94. Шароварников А.Ф., Теплов Г.С. Анализ основных соотношений в теории тушения пламени // Пожарная техника и тушение пожаров: Сб. науч.тр. М.: ВНИИПО, 1990. - С. 111-120.

95. Безродный И.Ф., Баратов А.Н., Реутт В.Ч. Обобщенная формула для времени тушения пеной // Пожаротушение: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО, 1984.-С. 18-23.

96. Шароварников А.Ф. Модель тушения горючих жидкостей при различном скоростном напоре пенной струи // Пожаротушение: Сб. науч. тр. -М.: ВНИИПО. Экспресс-информ. № 174. - 20 с.

97. Шароварников А.Ф. Модель тушения горючих жидкостей при различном скоростном напоре // Пожаротушение: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО, 1983.-С. 82-92.

98. Тушение пожаров в нефтеналивных резервуарах // "Sanki Моп", 1977, № 298, р. 43-62.

99. Parsons P.L. Foam tests on petrol tray fires // "Fire Eng. J." 1982, 42, № 125, 32 p.

100. Ryderman Anders. Testing of foam as a fire extinguishing medium for polar solvent and petroleum fires // ""FoU-Brand". 1981-1982, з. 12-16.

101. Rodrigner Alan Foam and its specific applications // "Fire", 1983, 76, № 936, p. 39,40.

102. Oil Tank Fire Extinguishing // "Fire", October, 1960, № 109, p. 1-43.

103. R.J. French, P.L.Hink Pey and P.Nash. Foam extinguishing liquid fire // Fire, 1958, March, № 50, p. 585-594.

104. Comparative tests on liquid fuel fires // Fire International, 1968, September, № 121, p. 65-79.

105. Комбинированные методы тушения пожаров нефтепродуктов в резервуарах / Герасимов В.А., Петров И.И., Реутт В,Ч. и др. В кн.: Новые способы и сродства тушения пламени нефтепродуктов, - М.: Гостолтехиздат, 1960, с, 99-124.

106. Заявка Японии 52-33918, НКИ 95D 202, 1977.

107. ЗаявкаЯпонии 52-33919, НКИ 95В 202, 1977.

108. Пат. 2330571 (ФРГ), МКИ А62Д 1/00, 1975.

109. Заявка Японии 52-34879, НКИ'95В 202, 1977.

110. Пат. 1559679 (ФРГ), НКИ 61а 21/02, 1970.

111. Заявка Японии 52-34879, НКИ 95В 202, 1977.

112. Пат. 3448809 (США), НКИ 169-15, 1909.

113. Пат. 1415400 (Великобритания), НКИ А5А, 1975.

114. Пат. 2315326 (ФРГ), НКИ 61в2, 1973.

115. Заявка Японии 52-39599, НКИ 95В 202, 1977.

116. Пат. 3475333 (США), НКИ 252-3, 1967,

117. Пат. 3258423 (США), НКИ 252-3, 1963.

118. Пат. 3565801 (США), НКИ 252-3, 1971.

119. Заявка Японки 52-7278, НКИ 95В 202, 1977,

120. Заявка Японии 51-39038, НКИ 95В 26, 1976.

121. Пат. 3384182 (США), ЖИ 169-47, 1968.

122. НПБ 304-01 «Пенообразователи для тушения пожаров. Общие технические требования и методы испытаний».

123. Документ ИСО Р7203, часть 1, ТК 21/ПК6/РГ4, № 70.

124. Biotec Masmat NF Schaume // Mag. Feuerwehr. 1988-V, № 3, p. 169,53/5.

125. Extraordinary foams // Hasardous Cargo Bull. -1988-V9, 71/5, №1, p.52.53.

126. Foam to suppess harmful vapours // Fire. 1987, V80, № 9 89, p. 58.67/5.

127. Der Stoff aus dem die schäume sind. // Schweiz. Feuerwehhr-Ztg -1987-V.113, № 9, p. 476. 28/4.

128. FITECH Int.Eguip Guide Emergency Serv // Tunbridge Wells 1980, p. 310-311.91/3-1.

129. The right foam for the job. The right choice is national because we make them all // Fire, 1979, V80, № 984 27/3-2.

130. Briggs A.A. Interaction of fire fighting foams with burning hidrocar393bons // Ind.Appl. Surfactants: Proc. Symp. Salford, 15th-17th Apr-1986, London-1987, p. 90-101 36/4.

131. Weinga Rtner M. Dia Schaummittel imd ihre Loscheffecte // Brennpunkt, 1977-V29, № 2, p. 22-23 219/3-1.

132. Kucnerovicz-Polak B.Rodzaje srodkow pianotworczych i ich zastoso-wanie // Prz. poz.-1978, V65, № 1, p. 21-22 131/3-1.

133. Cronin M.F. Foam an overview // WNIF 1983, V44, № 1, p. 10-13 81/3-1.

134. Pozarnik. 1984, V61, № 21, p. 15 105/1.

135. Pinuela de Pablos N.A. Eficacia de los agentes extintores / Instalador-1987, № 219, p. 47-53 (espanol) 57/3-2.

136. Иягата К. ТТеньт // Кясай, 1987, V 37 № 1, с. 43-46 26/1 -2.

137. Стандарт ФРГ D/№ 14272-84, teil 2 32/1.

138. Стандарт ФРГ D/№ 14272-84, teil 1 33/1.

139. Foam fire-fighting agent extinguishes blaze in 15 min. // Chem. Process (USA)-1979, V42, № 9, p. 200-201 103/3-1.

140. Paramor R. Post-fire security enters the foam debate // Fire-1987, № 79, № 983, p. 56 34/3-2.

141. McGahan c. Groups join toprotect tank farm // Fire Serv. Today-1981. V50, N9, p. 22-23 152-3-1.

142. Light Water R-kein "leicht" zu nehmendes Wasser // Schweiz Feuerwehr-2tg-1987, VI 13, N1, p. 651 27/4.

143. Synthetic foam // Fire Chief-1986, V30, N6, p. 64 23/1.

144. Lessons learned from Amocofire // Fire 1986, V79, N978, p. 16-1880/2.

145. Wenn Secunden entscheiden zahlt die Erfahrung // Brandwacht 1987, V42, N9, p. 213 3/4.

146. Briggs A.A. Fire Extinguishing: chemical and control // Chemistry in Britain 1987, V23, N3, p. 245,248, 249 2/2 (55/3-2) N 47.

147. Foam extinguishing agents // International Civil Defence. 1986, V 33, N 368/389, p/ 1-5 32/3-2.

148. The right foam for the job. The right choice is national because we make them all // Fire, 1979, V80,1 984 27/3-2.

149. Pike C. The importance of choosing the correct of foam // Fire Prot. ♦1981, V44.N 524, p/ 11-13 93/3-1.

150. Огнетушащие свойства пен низкой кратности из пенообразователей различных типов / Билкун Д.Г., Казаков М.В., Моисеенко, Пешков В.В. // Пожаротушение: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО, 1984. - С. 10-15.

151. La notion de taux d'application pour l'emploi de la mousse contre lesteux de liquides inflammables // Rev. Tech. feu., *1979, V20, N 185, p. 52-54 200/3-1.

152. Fiala R. Versuchsbedingungen und Mebergebnisse der Loshversuche an Brandwannen // VFDB-Zeitschrift., 1974, V 33, N 3, p. 95-100 81/m.

153. Welker J.R., Martinsen W.E., Jonson D.W. Efectivnes of Fire control agents for hexane fires // Fire Technol. *1986, V 22, N 4, p. 329-340 9/2.

154. Interesting results from trials of foam on petrol pool fires // Fire. Eng.J, 1981, V 41, N121, p. 40 95/3-1.

155. Wells A. Trials of foam on petrol pool fires // Fire. Prot., 1981, V 44, N 524, p. 17, 92/3-1.

156. Fiala R. Test for fire optimization of fire protection in big tanks farms // Ber. Dtsch. Ges. Mineraloewiss Kohlechem., 1985, V 230, N 01, p. 169 31/86.

157. Moog A. Brandbekampfung von Mineralolen und Chemikalien // VFDB Zeitshcrift, 1986, V 35, N 4, p. 176-177 58/2.

158. Oke J.L., Antony R.R., Stevens А.В/, Lindsay C.H/ Fire Extinguis-hants: their history, properties and use // ICAO Dull., 1981., V36, N 10, p. 16-21 172/3-1.

159. Comparative tests on liquid fuel fires // Fire Int. 1980, V6, N 68, p. 6579 96/3-1.

160. Klunik C.H. Has. AFFF agent come of age? // Hidrocarbon Process, 1977, V56,N 9, p. 293-300 134/3-1.

161. Foam thoughts from the USA // Fire, 1987, V79, N 983, p. 35 94/3-2.

162. Advance in foam technology // Fire Surv. 1981, VI0, N 1, p. 61 100/31.

163. Foam and its specific application // Fire, 1983, V76, N 938, p. 39, 40 75/3-1.

164. Specialfire risks require special extinguishing systems // Nat. Safety and health news, 1986, V134, N 3, p. 43-48 6 6/2.

165. Application of foam in the petroleum industry // Fire Int. 1986, V10, N 98, p. 55, 58-59 62/3-1.

166. Angus organise seminar in Cyprus /'/' Fire. Prot., 1983, V. 46, N 547, p.8 79/3-1.

167. Airport chooses angus FFFP // Fire, 1987, V79, N 983, p. 57 33/3-2.

168. Fereday S. Foam system "Well proven" against oil tank fire // Fire, 1988, V80,N983,p. 19 144/5.

169. Roure M.R. Comparasion entre les différents produits extintours utilisables dans le secteur Pétrolier// Ann. Inst. Belge petrole, 1977, N 4, p. 27-36 111/3-1.

170. Murphy R. Guidelines optimize foam fire-fighting system // Oil and Gas J. 1982, V. 80, N 4, p. 224,229-232 168/3-1.

171. Противопожарные нормы строительного проектирования. Метод испытания строительных конструкций на огнестойкость. Стандарт СЭВ 1000-78.

172. Шариков А.В., Гилетич А.Н., Молчанов В.П. Для эффективного тушения резервуаров // Пожарное дело. М.: 1989, № 8. - С. 24-25.

173. Указания по тушению пожаров нефти и нефтепродуктов в резервуарах. М.: ГУПО-ВНИИПО. - 1973. - 60 с.

174. СНиП 2-106-79 "Склады нефти и нефтепродуктов". М.: Строй-издат. - 1980. - 25 с.

175. Рекомендации по выбору оптимальных значений интенсивности подачи пенообразователей НО-1Д, ПО-ЗАИ, САШО для тушения алифатических спиртов, монокарбоновых кислот, углеводородов и их производных (Рекомендации). М.: ВНИИПО. - 1982. - 38 с.

176. Определение нормативного запаса пенообразователя для тушения горючих жидкостей в резервуарах (Рекомендации). М.: ВНИИПО. -1986.-30 с.

177. Рекомендации по обеспечению пожарной безопасности и тактике тушения пожаров резервуаров на свайных основаниях для условий Западной Сибири и Крайнего Севера. Тюмень: ГУПО, ВНИИПО, ВИПТШ, УПО УВД Тюменоблисполкома. - 1987.-32 с.

178. Оптимизация параметров огнетушашей эффективности пенных средств для тушения пожаров углеводородных жидкостей (Методические рекомендации). М.: ВНИИПО. - 1988. - 21 с.

179. Расчет интенсивности подачи пены при тушении смесей углеводородных жидкостей (Методические рекомендации). М.: ВНИИПО. -1990. 27 с.

180. Тушение пожаров нефти и нефтепродуктов в резервуарах (Рекомендации). М.: ВНИИПО. - 1991. - 48 с.

181. A.c. 1136814 (СССР). Устройство для тушения пожара в резервуаре с нефтепродуктом / В. В. Дьяков, Е. Н. Иванов, В. А. Кухарук и др. // Открытия. Изобретения. 1985. - № 4.

182. A.c. 1117063 (СССР). Установка пенного пожаротушения для резервуара с нефтепродуктами / Васильев, В.Х. Галюк, В. Ф. Куприянов и др. // Открытия. Изобретения. 1984. - № 37.

183. A.c. 1175506 (СССР). Устройство для тушения пожара в замкнутом резервуаре / А.Д. Васильев, В.В. Дьяков, Е.Е. Кирюханцев и др. // Открытия. Изобретения. 1985. - № 32.

184. A.c. 919682 (СССР). Устройство для тушения пожара в закрытомрезервуаре / А.М. Ипатов и М.И. Онорин // Открытия. Изобретения. 1982.397-№14.

185. A.c. 381360 (СССР). Устройство для тушения пожара в резервуаре / П.П. Бут, С.П. Лепехин, И.А. Гордон и др. // Открытия. Изобретения. -1973. -№22.

186. A.c. 1553145 (СССР). Способ тушения легковоспламеняющихся жидкостей, хранящихся в резервуарах / И.Ф. Безродный и С.Н. Артюнов // Открытия. Изобретения. 1990. - № 12.

187. A.c. 1240418 (СССР). Устройство для тушения пожара в резервуаре / Н.Е. Грушин, В.В. Гришин, В.В. Дьяков и др. // Открытия. Изобретения. 1986.-№24.

188. A.c. 1414393 (СССР). Устройство для тушения пожара в резервуагттттт* тт rrt>

189. Ii. i., иСъихривпшп, li.l . lipuivuu^llAU, lw.ji. iv/mviiAU jti др. // v/inj/ulm/i,

190. Изобретения. 1988. - № 29.

191. A.c. 1789239 (СССР). Устройство для тушения пожара / Г.Н. Кун-рин, В.П. Яковлев, В.А. Романеев и др. // Открытия. Изобретения. 1993. -№3. ■

192. A.c. 2023455 (СССР). Пеногенератор / Харин В.В. // Открытия. Изобретения. 1994. - № 22.

193. Шароварников А.Ф., Цап В.Н. Распределение жидкости в каналах и пленках пен, полученных различными способами // Коллоидн. Журн. -1983, Т.45, № 1.

194. Мак-Адамс В. Теплопередача. JI.-M., 1936. - 440 с.

195. Руководство по тушению пожаров нефти и нефтепродуктов в резервуарах и резервуарных парках М.: ВНИИПО. - 2000. - 56 с.

196. Шароварников А.Ф. Противопожарные пены. Состав, свойства, применение. -М.: Знак, 2000.

197. Шароварников А.Ф., Воевода С.С., Молчанов В.П., Шароварников С.А. Тушение пожаров нефти и нефтепродуктов. М.: Издательский дом «Калан», 2002. - 448 с.

198. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии (Поверхностные явления и дисперсные системы).-М.: Химия, 1982.-400с.

199. Кротов В.В., Русанов А.И. К гидродинамике испаряющихся пенных пленок // ДАН СССР. М.: Химия, 1982, 264 (2). - С. 355-359.

200. Иванов И.В. Физико-химическая гидродинамика жидких пленок // ПАВ и область их применения: Тезисы доклада к конференции. София, 1977.-С. 114-117.

201. Шароварников А.Ф., Теплов Г.С. Анализ основных соотношений в теории тушения пламени // Пожарная техника и тушение пожаров: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО, 1990. - С. 111-120.

202. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1973.9.Л1 ок* г < V .

203. Шароварников А.Ф., Цап В.Н. Распределение жидкости в каналах и пленках пен. Коллоидн. ж. - 1983, т. 45, № 1, с. 120.

204. Шароварников А.Ф., Казаков М.В. Изучение процесса ценообразования в генераторах с принудительной подачей воздуха. В кн.: Пожарная техника и тушение пожаров. М.: ВНИИПО, 1979, с. 114.

205. Пеногенератор пены высокой кратности // патент Швеции № БЕ 501805 С2, КЛ.А62С 3/00, опубл. 15.05.1995 г.