Противопожарная защита складов хранения нефти и нефтепродуктов

Резервуары с нефтью и нефтепродуктами, водорастворимыми жидкостями являются одними из наиболее опасных объектов. Это связано с целым рядом причин, которые до сих пор остаются нерешенными, из-за чего происходят пожары, наносящие огромный ущерб действующим предприятиям.

В резервуарных парках существующие на сегодняшний день стационарные системы противопожарной защиты вертикальных стальных резервуаров не обеспечивают достаточной защиты, не говоря уже о быстром тушении пожаров. Чаще всего пожар в резервуаре начинается с взрыва паровоздушной смеси. Взрыв приводит к подрыву крыши, вследствие чего происходит выход из строя данных систем в начальный момент аварии: в 75 % случаях выходили из строя пеногенераторы, в 25 % подводящие трубопроводы. Только благодаря привлечению передвижной пожарной и иной техники тушились пожары на резервуарах с самыми неблагоприятными последствиями аварий.

За последние несколько лет ФГБУ ВНИИПО МЧС России было проведено значительное количество натурных экспериментальных исследований с применением технологии импульсного пожаротушения с подачей самовспенивающейся газоаэрозоленаполненной пены (СГП). Испытания показали высокую эффективность тушения пожаров в резервуарах подачей на очаг горения СГП за счет импульсного принципа вытеснения раствора пенообразователя из ёмкости. При подаче СГП происходит быстрая десорбция растворённого газа с образованием устойчивой низкократной пены, которая растекается по всей поверхности зеркала резервуара «задавливая» горение. Гарантированное тушение ЛВЖ способом подачи СГП сверху, достигается при расходах, сопоставимых с нормативными значениями подачи пены для тушения нефтепродуктов в резервуарах, но при этом обеспечивает очень быстрое (секунды) накопление пены на зеркале горения и, соответственно, тушение пожара. Фактически устраняется влияние известной для всех ранее применявшихся способов равновесной зависимости скорости накопления и разрушения подаваемой на тушение пены. С применением этого способа была экспериментально доказана эффективность тушения резервуаров с ЛВЖ объемом до 20 000 м³ включительно установками импульсного пожаротушения.

Самовспенивающаяся газоаэрозоленаполненная пена получается без применения традиционных пеногенераторов и пенных стволов, компрессоров, газовых баллонов, а также иного оборудования для наполнения пены воздухом или каким-либо газом, что обеспечивает высокую устойчивость пожарного оборудования к повреждению в результате взрыва и сохранение его работоспособности.

По информации из открытых источников МЧС России известно:

• во всех проведенных в рамках НИОКР ВНИИПО МЧС натурных экспериментах, реализующих технологию получения и подачи СГП, при тушении резервуаров объемом 5000 м³, 10000 м³ и 20000 м³ достигнут 100%-й результат;
• надежность срабатывания данных систем пожаротушения составляет не менее 99 % (число выполненных экспериментов 21).

Данная технология защиты резервуаров с помощью СГП реализована ГК «ПЛАМЯ» в установках импульсного пожаротушения УИП «ШТОРМ», производимых в собственном научно-производственном центре в г. Рязань.

В настоящее время способ защиты резервуаров с нефтью и нефтепродуктами обеспечен нормативной базой (СВОД ПРАВИЛ СП 155.13130.2014 «СКЛАДЫ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ. ТРЕБОВАНИЯ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ» изм. № 2) и не требует разработки специальных технических условий или стандартов организации.

Установка соответствует требованиям Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 72110-2025 «Техника пожарная. Установки импульсного пожаротушения для подачи самовспенивающейся газоаэрозоленаполненной пены. Общие технические требования. Методы испытаний»

Также на стадии утверждения находится Свод правил СП «Склады хранения водорастворимых жидкостей. Требования пожарной безопасности»;

Согласно области применения «Настоящий свод правил устанавливает требования пожарной безопасности к складам хранения водорастворимых жидкостей (далее – СХВЖ), одиночным резервуарам хранения водорастворимых жидкостей вместимостью от 100 м³, резервуарам хранения водорастворимых жидкостей, размещаемым в составе складов хранения нефти и нефтепродуктов. Настоящим сводом правил следует руководствоваться при разработке нормативных документов, регламентирующих требования пожарной безопасности СХВЖ, при проектировании, строительстве, реконструкции, техническом перевооружении и ликвидации СХВЖ».

Также СП гласит следующее: «Для наземных резервуаров водорастворимых жидкостей объемом 1000 м³ и более следует предусматривать системы автоматического пожаротушения.

Для тушения пожаров резервуаров с водорастворимыми горючими жидкостями следует применять системы пожаротушения, приведенные в приложениях А и Б.

Приложение Б сообщает, что для тушения резервуаров, с водорастворимыми жидкостями, допускается применять в качестве основного средства пожаротушения автоматические УИП.

Специалистами ГК «Пламя», совместно с ЗАО «НПГ Гранит-Саламандра» была разработана установка импульсного пожаротушения для подачи самовспенивающейся газоаэрозоленаполненной пены УИП-242-200 «Шторм». Проведены многочисленные эксперименты по подбору аэрозолеобразующего состава и оптимальной конструкции установки, которые показали следующее:

• требуемая нормативным документом СП 155.13130.2014 «Склады нефти и нефтепродуктов. Требования пожарной безопасности» п. Г.4 «Расчетное количество раствора пенообразователя в установке импульсного пожаротушения должно обеспечивать удельный расход огнетушащего вещества (самовспенивающейся газоаэрозоленаполненной пены) на горизонтальной поверхности (площади основания) резервуара независимо от его конструкции 12 л×м^-2 с продолжительностью подачи не более 40 секунд» интенсивность при данном способе и применении предлагаемого устройства не только достигается, но и значительно выше минимальных предъявляемых требований. Был получен удельный расход огнетушащего вещества (самовспенивающейся газоаэрозоленаполненной пены) на горизонтальной поверхности резервуара 12 л×м^-2 с продолжительностью подачи в 20 секунд.
• требуемая нормативным документом СП 155.13130.2014 «Склады нефти и нефтепродуктов. Требования пожарной безопасности» п. Г.5 «Инерционность автоматических УИП не должна превышать 60 секунд» инерционность при данном способе и использовании предлагаемого устройства составила менее 5 с.
• объем остатка раствора ОТВ составлял не более 1 % (требование п. 5.23 ГОСТ Р «Установки импульсного пожаротушения для подачи самовспенивающейся газоаэрозоленаполненной пены» (находится на стадии утверждения в Росстандарте) «не более 10 % от суммарного объема воды и пенообразователя, заправленных в установку»).
• кратность пены составила 18 (требование п. 5.25 ГОСТ Р «Установки импульсного пожаротушения для подачи самовспенивающейся газоаэрозоленаполненной пены» «установка должна обеспечивать подачу самовспенивающейся газоаэрозоленаполненной пены низкой кратности, не ниже 4»).

Основные параметры и характеристики установки приведены в таблице 1.

Таблица 1

Основные параметры и характеристики УИП-242-240 «ШТОРМ».

Наименование параметра	Значение параметра
1. Продолжительность действия в диапазоне температур окружающей среды, с	18÷22
2. Инерционность, с, не более	5
3. Время выхода на рабочий режим, с, не более	5
4. Время подачи из УИП не менее 80 % суммарного объема емкостей для хранения ОТВ, с , не более	20
5. Кратность самовспенивающей газоаэрозоленаполненой пены, получаемой в результате работы установки, не менее	16
6. Защищаемая площадь, м2	20
7. Огнетушащая способность, л/м2	12
8. Объём  ОТВ (воды), заправляемого в сосуд установки, л	227,5±1
9. Объём  ОТВ (пенообразователя), заправляемого в бак пенообразователя установки, л	14,5±0,1
10. Суммарный объём  ОТВ, заправляемого в сосуд установки, л	242±1
11. Объем остатка раствора ОТВ в сосуде после работы установки составляет, л, не более	2

 

На базе УИП-242-240 «Шторм» создана блочная установка импульсного пожаротушения БУИП, которая представляет собой несколько УИП-242-240, соединенных подающим коллектором и размещенных в отапливаемом контейнере.

В состав БУИП «ШТОРМ» входят:

- пенные модули, выполненные из высококачественных коррозионностойких легированных сталей и содержащие в себе расчетное количество компонентов, необходимых для получения СГП (вода, картриджи с концентрированным раствором пленкообразующего пенообразователя, генераторы огнетушащего аэрозоля - ГОА);

- мембранно-разрывные, предохранительные и распределительные устройства;

- отапливаемые блок-контейнеры различных типоразмеров и конфигураций для размещения элементов УИП;

- трубопроводы, специализированные насадки, арматура, а также элементы автоматики УИП;

- мобильные платформы, в случае необходимости перемещения УИП в границах резервуарного парка.

  

Принцип работы установок:

1. При запуске ГОА происходит их воспламенение внутри ёмкости. При горении выделяются углекислый газ (СО₂), азот (N₂), мелкий (микронных размеров) аэрозоль, в основном состоящий из карбоната и бикарбоната калия (К₂СО₃, КНСО₃).

2. Работа ГОА обеспечивает барботаж концентрированого пенообразователя с водой, при этом выделяемые при горении аэрозолеобразующего состава продукты растворяются (сорбируются) в растворе.

3. При достижении заданного давления происходит вскрытие мембранно-разрывных устройств, в результате чего готовая смесь СГП по трубопроводу поступает в резервуар за время не более 40 с.

4. При выходе СГП из подающего трубопровода в результате резкого перепада давления происходит вскипание (десорбция) газов в смеси, образуется пена низкой кратности (показатель кратности - 18÷20). При этом пузырьки пены наполнены не воздухом, содержащим окислитель - кислород, а огнетушащими газами СО₂ и N₂, а на поверхности пузырьков оседают частицы огнетушащего аэрозоля размерами 1-10 мкм.

5. При разрушении пены (стойкость её ~ 2 часа) плёнкообразующий пенообразователь выпадает в осадок и полностью покрывает плёнкой зеркало (горизонтальную площадь поверхности) резервуара.

  

На собственном полигоне ГК «Пламя», находящемся в г. Рязань проведены испытания установки БУИП-20, состоящей из 20 установок импульсного пожаротушения для подачи самовспенивающейся газоаэрозоленаполненной пены УИП-242-240. Установка рассчитана на защищаемую площадь зеркала резервуара 400 м², что соответствует резервуару вместимостью 5000 м³.

В соответствии с п. Г. 17 СП 155.13130.2014 «Склады нефти и нефтепродуктов. Требования пожарной безопасности» «Максимальная длина сухотрубов от расположения автоматических УИП до выхода подающей трубы не должна превышать 160 м. Допускается увеличение длины сухотрубов более 160 м при условии обеспечения требуемого удельного расхода подачи СГП в резервуар не ниже, указанного в п. Г.4.» осуществлена подача СГП через сухотруб длиной 160 м с тремя поворотами по 90 ⁰ и Ду 163 мм. Инерционность составила 5 с, расход 12 л/м² за 35 с.

В установках УИП «ШТОРМ» реализован так называемый модульный способ компоновки всех элементов конструкции, что позволяет оперативно (2-3 часа) привести установки в работоспособное состояние после срабатывания.

Перспективным направлением является использование УИП «Шторм» в передвижном варианте, в дополнение к установленным для защиты резервуаров автоматическим установкам пожаротушения.

Неоспоримым преимуществом установок импульсного пожаротушения «Шторм» является так называемый «принцип наборности». Одна установка УИП-242-240 рассчитана на 20 м² защищаемой поверхности резервуара исходя из требований п. Г4 СП 155.13130.2014 «Склады нефти и нефтепродуктов. Требования пожарной безопасности», который гласит, что требуется расход 12 л/м² не более, чем за 40 с. Зная площадь защищаемого резервуара, рассчитываем необходимое количество установок УИП-242-240.

Информация опубликована: 12.11.2025 г.