Расчёт системы пожаротушения Система пенного пожаротушения - Установки пенного пожаротушения и водяного охлаждения резервуаров; - Установки пожаротушения высокократной пеной; - Установки пенного пожаротушения и водяного охлаждения ж/д эстакады, наливного пункта; - Установки пенного пожаротушения автоналивных станций; - Установки пенного пожаротушения и водяные завесы причального комплекса перегрузки нефти и нефтепродуктов; - Установки пожаротушения открытых площадок перекачивающей станции и другие. Классификация 1. По типу пуска: - Автоматические (подача огнетушащих веществ осуществляется автоматически без участия персонала); - Автоматизированные (запуск осуществляется работником с помощью средств дистанционного пуска); - Установки с подачей огнетушащих веществ от мобильных средств пожаротушения. 2. По способу тушения: - поверхностные; - локально-поверхностные; - установки объёмного пожаротушения; - установки локально-объёмного пожаротушения. 3. По кратности пены: - установки пожаротушения пеной низкой кратности (4-20); - установки пожаротушения пеной средней кратности (20-200); - установки пожаротушения пеной высокой кратности (свыше 200) 4. По способу подачи пены: - установки подслойного пожаротушения; - установки пожаротушения подачей пены сверху; - установки пожаротушения комбинированным способом подачи. Требования к системе пожаротушения - запуск установок пенного пожаротушения и водяного охлаждения должен осуществляться одновременно - время инерционности при запуске не должно превышать 180 с. - расход воды для пожаротушения принимается равным наибольшему расходу воды. - при расчёте противопожарного запаса воды для НПС, НБ с резервуарным парком расчётное время охлаждения резервуаров (горящего и соседних с ним) принимается: а) для наземных резервуаров: при подаче воды автоматической или автоматизированной установкой в течение 4 ч; при подаче воды от мобильных средств пожаротушения – в течение 6 ч; б) для подземных резервуаров, для наружного пожаротушения технологических сооружений на ПС, НБ без РП; для установок водяного охлаждения сливоналивных эстакад и водяных завес на причальных комплексах – в течение 3 ч; - противопожарный запас воды на объекте принимается равным наибольшему из расчётных запасов для одного из защищаемых технологических сооружений; - установки пенного пожаротушения должны обеспечивать их трёхкратное применение - Расчётное время пожаротушения пенного пожаротушения резервуаров принимается равным не менее 15 мин. - Расчётное время заполнения защищаемых объёмов зданий (помещений), закрытых сооружений высокократной пеной при объёмном тушении принимается равным не более 10 мин., при локальном тушении – не более 3 мин. - Фактическое время заполнения при первом запуске принимается как сумма расчётного времени и времени инерционности - Второй и третий запуск установок пенного пожаротушения осуществляется дистанционным запуском по решению руководителя ликвидации ЧС - Расчётное количество пенообразователя для системы пенного пожаротушения определяется исходя из наибольшего расхода раствора пенообразователя одной из установок пожаротушения. - Резерв пенообразователя принимается равным двукратному расчётному количеству. - Нормативный (неснижаемый) запас пенообразователя должен быть не менее суммы расчётного и резервного объёма. Нормативный запас пенообразователя РНУ должен храниться в транспортной таре на централизованной базе объекта или непосредственно на объекте. Время восстановления расчётного количества пенообразователя не должно превышать 96 часов. - Для системы пенного пожаротушения и водяного охлаждения необходимо учесть потребность в дополнительном количестве огнетушащих веществ, требуемых для заполнения сухотрубных участков трубопроводов Определение требуемого запаса воды и объёма резервуаров противопожарного запаса воды Требуемый запас воды на объекте в резервуарах противопожарного запаса определяется исходя из максимальной суммы объёмов воды для следующих целей: - обеспечение установки пенного пожаротушения; - обеспечение установок водяного охлаждения; - обеспечение наружного пожаротушения и внутреннего противопожарного водопровода. При расчёте ёмкости резервуаров для хранения противопожарного запаса воды учитывать возможность их автоматического пополнения при тушении пожара запрещается. В районах с сейсмичностью 8 баллов и выше при одном источнике водоснабжения противопожарный запас принимается в 2 раза больше расчётного. - Система пенного пожаротушения и водяного охлаждения рассчитывается на тушение одного пожара на технологическом сооружении с максимальным значением расхода огнетущащих веществ. - При площади объекта более 150 га расчёт производится из обеспечения тушения двух пожаров одновременно. - В районах с сейсмичностью 9 баллов расчётное число пожаров на объекте, тушение которых должна обеспечивать система пенного пожаротушения и водяного охлаждения принимается на один больше. - Время восстановления расчётного количества воды в объёме противопожарного запаса: a) На ГПС с РП, НБ, ППС с РП и ППС с резервуарами аварийного сброса не должно превышать 96 ч; б) На ПС без РП не должно превышать 24 ч. Типы установок пенного пожаротушения и водяного охлаждения Тип Резервуара РВС, РВСП, горизонтальные резервуары РВС РВСП со стальным понтоном РВСП с алюминиевым понтоном Объем резервуара, м3 Типы установок пенного пожаротушения и водяного охлаждения Резервуары для хранения маловязкой нефти Резервуары для хранения высоковязкой нефти менее 1000 Тушение пожаров и водяное охлаждение МСП (наружное пожаротушение от пожарных гидрантов, пожарных гребенок или водоемов) 1000 и 2000 Установка подслойного пожаротушения с подачей огнетушащих веществ от МСП. Установка водяного охлаждения с подачей огнетушащих веществ от МСП Установка пожаротушения подачей низкократной пленкообразующей пены сверху на поверхность с подачей огнетушащих веществ от МСП. Установка водяного охлаждения с подачей огнетушащих веществ от МСП 1000 и 2000 Установка пожаротушения подачей низкократной пленкообразующей пены сверху на поверхность с подачей огнетушащих веществ от МСП. Установка подслойного пожаротушения с подачей огнетушащих веществ от МСП. (резервная). Установка водяного охлаждения с подачей огнетушащих веществ от МСП Установка пожаротушения подачей низкократной пленкообразующей пены сверху на поверхность с подачей огнетушащих веществ от МСП. Установка водяного охлаждения с подачей огнетушащих веществ от МСП 1000 и 2000 Установка комбинированного пожаротушения с подачей огнетушащих веществ от МСП. Установка водяного охлаждения с подачей огнетушащих веществ от МСП Установка пожаротушения подачей низкократной пленкообразующей пены сверху на поверхность с подачей огнетушащих веществ от МСП. Установка водяного охлаждения с подачей огнетушащих веществ от МСП 3000, 5000, 10000, 20000 30000, 40000, 50000 Автоматическая установка подслойного пожаротушения. Автоматическая установка водяного охлаждения Автоматическая установка пожаротушения подачей низкократной пленкообразующей пены сверху на поверхность. Автоматическая установка водяного охлаждения РВСП со стальным понтоном 3000, 5000, 10000, 20000 30000, 40000, 50000 Автоматическая установка пожаротушения подачей низкократной пленкообразующей пены сверху на поверхность. Автоматизированная установка подслойного пожаротушения (резервная) Автоматическая установка водяного охлаждения Автоматическая установка пожаротушения подачей низкократной пленкообразующей пены сверху на поверхность. Автоматическая установка водяного охлаждения РВСП с алюминиевым понтоном 3000, 5000, 10000, 20000 30000, 40000, 50000 Автоматическая установка комбинированного пожаротушения. Автоматическая установка водяного охлаждения Автоматическая установка пожаротушения подачей низкократной пленкообразующей пены сверху на поверхность. Автоматическая установка водяного охлаждения РВСПК 20000, 30000, 50000 и 100000 Автоматическая установка комбинированного пожаротушения. Автоматическая установка водяного охлаждения - 5000 и более Автоматизированная установка подслойного пожаротушения Автоматизированная установка пожаротушения.подачей низкократной пленкообразующей пены сверху на поверхность более 5000 Автоматизированная установка пожаротушения подачей Низкократной пленкообразующей пены сверху на поверхность. Автоматизированная установка подслойного пожаротушения (резервная) Автоматизированная установка пожаротушения подачей низкократной пленкообразующей пены сверху на поверхность более 5000 Автоматизированная установка пожаротушения подачей Низкократной пленкообразующей пены сверху на поверхность Автоматизированная установка пожаротушения подачей низкократной пленкообразующей пены сверху на поверхность РВС ЖБР ЖБР со стальным понтоном ЖБР с понтоном из алюминиевых сплавов Расчётные параметры установок пенного пожаротушения Расчётная площадь тушения для резервуаров: - РВС, РВСП со стальным понтоном, ЖБР и ЖБР с понтоном – площади горизонтального сечения резервуара - РВСП с алюминиевым понтоном – площади кольцевого затвора понтона при расчёте установок пожаротушения подачей пены сверху и площади горизонтального сечения резервуара при расчёте установок подслойного пожаротушения - РВСПК – площади кольцевого пространства между стенкой резервуара и барьером для удержания пены сверху и площади горизонтального сечения резервуара при расчёте установок подслойного пожаротушения Установки пожаротушения подачей пены сверху Кратность пены должна быть не менее 10. КНП должны быть расположены равномерно по периметру резервуара и находиться друг от друга на расстоянии: - не более 33 м – для КНП с веерной подачей пены, обеспечивающих ширину веера низкократной пленкообразующей пены не менее 15 м; - не более 25 м – для КНП с подачей низкократной пленкообразующей пены в виде сплошной струи. - Количество линейных вводов УПС для резервуаров объёмом 3000 м3 и более должно быть не менее двух Установки подслойного пожаротушения - Кратность пены должна быть не менее 4 - Пенные насадки внутренней разводки для снижения скорости ввода пены в слой нефти должны иметь «Т» образную форму - Количество «Т» образных пенных насадков и их диаметр должны обеспечивать скорость истечения пены в слой нефти не более 3 м/с - Последовательность установки оборудования на линейном вводе УПТ в направлении резервуара должна быть следующей: узел для промывки пенопроводов, коренная задвижка, разрывная мембрана, кран для слива конденсата, обратный клапан, узел для испытаний, напорный узел пеногенераторов и фильтр. - Коренная задвижка УПТ должна устанавливаться на расстоянии не более 1 м от стенки резервуара. - Количество линейных вводов установки подслойного пожаротушения и пенных насадков для подачи низкократной пленкообразующей пены в резервуар объемом 3000 м3 и более должно быть не менее двух. - Напорный узел должен состоять не менее чем из двух ВПГ за исключением резервуаров объемом 3000 м3 и менее, где допускается установка одного высоконапорного пеногенератора на один линейный ввод. - Характеристики напорных узлов ВПГ по расходам и напорам раствора пенообразователя установки подслойного пожаротушения одного резервуара должны быть идентичными. Установки водяного охлаждения - Для вертикальных стальных резервуаров объемом 3000 м3 и более необходимо предусматривать автоматические установки водяного охлаждения горящего резервуара и соседних с ним в группе по полупериметру или четверти длины стенки в зависимости от расположения резервуаров в группе. - Для резервуаров с защитной стенкой необходимо предусматривать установки водяного охлаждения как резервуара, так и защитной стенки. - Расчетную длину стенки для вертикальных стальных резервуаров необходимо принимать равной: − для горящего резервуара - длине окружности; − для соседних резервуаров - не менее половины длины окружности или четверти (при расположении резервуара относительно горящего в группе по диагонали) с учетом расположения резервуаров в группе. - Расчетное время (продолжительность) охлаждения резервуаров (горящего и соседних с ним) необходимо принимать: − при подаче воды автоматической установкой водяного охлаждения - в течение 4 ч; − при подаче воды мобильными средствами пожаротушения (в том числе в установки водяного охлаждения от МСП) - в течение 6 часов. Инерционность автоматических (автоматизированных) установок водяного охлаждения должна обеспечиваться не более 3 мин. Расчёт УПС 1. Определяем расчётный расход Qрасч.= Sтуш.⋅Iрасч., л/с Sтуш. – расчетная площадь тушения, м2; Iрасч. – расчетная интенсивность подачи раствора пенообразователя, л/(м2⋅с) (РД-13.220.00-КТН-014-10 таблица 8.2) Sтуш.= π⋅D2/4 (для РВС или РВСП со стальным понтоном) Sтуш.= π⋅(D2 –d2)/4, d – диаметр кольцевого затвора понтона или расстояние от стенки резервуара до пенного барьера (для РВСП или РВСПК) 2. Выбираем камеры низкократной пены КНП (однотипные) и определяем фактический расход Qфакт.= QКНП⋅NКНП При этом должно выполняться условие: l КНП = L/ NКНП < 33 м 3. Определяем расчётное количество пенообразователя, м3 VПО = Qфакт.⋅К⋅tтуш. Qфакт – фактический расход, м3/с К – концентрация раствора пенообразователя, в долях tтуш – расчётное время тушения, с. 4. Вычисляем количество пенообразователя, необходимого для заполнения сухотрубных участков, м3 VПО (сух.уч.)= Σ(П⋅Dсух. уч i2 ⋅Lсух.уч.i /4)⋅К, Dсух. уч. i – внутренний диаметр i-го сухотрубного участка, м; диаметры берутся согласно типовым проектным решениям (внимательно смотрим схемы своих резервуаров в конце регламента) Lсух.уч.i – протяженность i-го сухотрубного участка, м При расчете необходимо учитывать сухотрубные участки: - линейных вводов УПС (расстояние до кольцевого растворопровода); - кольцевого растворопровода, L= π⋅D; - вертикальных растворопроводов, соединяющих кольцевой растворопровод с КНП, L = (H-2)⋅NКНП. 5. Определяем количество резервного пенообразователя VПО рез. = 2⋅VПО 6. Расчетное количество пенообразователя, хранящееся в емкостях хранения пенообразователя УПС, м3: VПО УПС = VПО + VПО (сух.уч.) + VПО рез. 7. Подбираем марку и количество баков-дозаторов и определяем фактическое количество пенообразователя, м3 VПО факт = Vб-д ⋅ Nб-д ≥ VПО УПС 8. Определяем нормативный запас пенообразователя VПО норм.зап. = 3⋅VПО, м3 9. Рассчитываем объём противопожарного запаса воды для применения УПС, м3 Vзап. воды = VПО УПС ⋅ (100-K)/K Расчёт УПТ 1. Определяем расчётный расход Qрасч.= Sтуш.⋅Iрасч., л/с Sтуш. – расчетная площадь тушения, м2; Iрасч. – расчетная интенсивность подачи раствора пенообразователя, л/(м2⋅с) (РД-13.220.00-КТН-014-10 таблица 8.2) Sтуш.= π⋅D2/4 2. Подбираем высоконапорные пеногенераторы ВПГ и определяем фактический расход Qфакт.= Σ (QВПГi⋅NВПГi) При этом расход с каждого ввода должен быть идентичным. 3. Определяем расчётное количество пенообразователя, м3 VПО = Qфакт.⋅К⋅tтуш. Qфакт – фактический расход, м3/с К – концентрация раствора пенообразователя, в долях tтуш– расчётное время тушения, с. 4. Вычисляем количество пенообразователя, необходимого для заполнения сухотрубных участков VПО (сух.уч.)= Σ(П⋅Dсух. уч i2 ⋅Lсух.уч.i /4)⋅К, м3 Dсух. уч. i – внутренний диаметр i-го сухотрубного участка, м; Lсух.уч.i – протяженность i-го сухотрубного участка, м При расчете необходимо учитывать сухотрубные участки: - линейных вводов УПТ (расстояние до коренной задвижки); - пенопроводов внутренней разводки, L= 1 ⋅Nвводов + (D-dвн.к)⋅Nвводов + π⋅dвн.к 5. Определяем количество резервного пенообразователя VПО рез. = 2⋅VПО 6. Расчетное количество пенообразователя, хранящееся в емкостях хранения пенообразователя УПТ, м3 VПО УПТ = VПО + VПО (сух.уч.) + VПО рез. 7. Подбираем марку и количество баков-дозаторов и определяем фактическое количество пенообразователя, м3 VПО факт = Vб-д ⋅ Nб-д ≥ VПО УПТ 8. Определяем нормативный запас пенообразователя VПО норм.зап. = 3⋅VПО 9. Рассчитываем объём противопожарного запаса воды для применения УПТ, м3 Vзап. воды = VПО УПТ ⋅ (100-K)/K Расчёт установки пожаротушения высокократной пеной 1. Защищаемый объём помещения Vзащ.= (L⋅B⋅H) – Vконстр. L - длина пола защищаемого помещения или локальной зоны, м; В - ширина пола защищаемого помещения или локальной зоны, м; Н - высота заполнения защищаемого помещения или локальной зоны, превышающая самую высокую точку оборудования не менее чем на 1 м; Vконстр. – объем сплошных строительных несгораемых элементов (колонны, балки, фундаменты и т. д.). Принимается равным нулю. 2. Количество генераторов высокократной пены n = a⋅Vзащ.⋅103/(g⋅tрасч.⋅Ккр.), а - коэффициент разрушения пены a = K1 ⋅ K2 ⋅ K3 K1 – коэффициент, учитывающий усадку пены, K1=1,2 при H < 4 м, K1=1,5 при 4 < H < 10 м; K2 – коэффициент, учитывающий утечки пены, K2=1,2 при отсутствии открытых проёмов; K2 – коэффициент, учитывающий влияние дымовых газов, K3=1,5 для горения углеводородов. g – производительность генератора пены по рабочему раствору пенообразователя, л/мин tрасч. – расчетное время заполнения пеной, мин Ккр. - кратность пены, принимаемая в соответствии с техническими характеристиками генераторов пены. 3. Определяем фактический расход Qфакт.= QГВПЭ⋅NГВПЭ 4. Определяем расчётное количество пенообразователя, м3 VПО = Qфакт.⋅К⋅tрасч. Qфакт – фактический расход, м3/с, К – концентрация раствора пенообразователя, в долях, tтуш– расчётное время тушения, с. 4. Вычисляем количество пенообразователя, необходимого для заполнения сухотрубных участков, м3 VПО (сух.уч.)= Σ(П⋅Dсух. уч i2 ⋅ Lсух.уч.i /4)⋅К, Dсух. уч. i – внутренний диаметр i-го сухотрубного участка, м; Lсух.уч.i – протяженность i-го сухотрубного участка, м При расчете необходимо учитывать сухотрубные участки: - распределительных растворопроводов; - питающих растворопроводов, Lсух= (L+B)⋅2 5. Определяем количество резервного пенообразователя VПО рез. = 2⋅VПО 6. Расчетное количество пенообразователя, хранящееся в емкостях хранения пенообразователя УПВ, м3: VПО УПВ = VПО + VПО (сух.уч.) + VПО рез. 7. Подбираем марку и количество баков-дозаторов и определяем фактическое количество пенообразователя, м3 VПО факт = Vб-д ⋅ Nб-д ≥ VПО УПВ 8. Определяем нормативный запас пенообразователя VПО норм.зап. = 3⋅VПО, м3 9. Рассчитываем объём противопожарного запаса воды для применения УПВ, м3 Vзап. воды = VПО УПВ ⋅ (100-K)/K Расчёт установки водяного охлаждения резервуара 1. Определяем расчётный расход Q.= I.⋅L., л/с L.- длина окружности резервуара, L= π⋅D, м I. – нормативная интенсивность подачи воды на метр длины, л/(м⋅с) (РД13.220.00-КТН-014-10, таблица 8.3) 2. Вычисляем расчётный расход воды для одной секции для установки водяного охлаждения резервуаров, л/с Qсекц = Q./n, где n – количество секций. 3. Определяем площадь сечения отверстия, м2 ω = π ⋅ d2отв./4, dотв – диаметр отверстия перфорации, мм; принимается равным 4 или 6 мм 4. Вычисляем расчетный расход воды через одно отверстие - Qо, л/с Q 𝑜 = μ ∙ 𝜔 ∙ 2 g H ∙ 1000 где, μ - коэффициент расхода, принимается равным 0,62; g - ускорение свободного падения; H - напор на входе наиболее удаленного отверстия, м (принимается не менее 10 м). 5. Количество отверстий в секции, равномерно распределенных по ее длине: Nотв. = Qсекц / Qо , при этом должно выполняться условие lотв. = Lсекц. / Nотв. ≤ 200 мм, где Lсекц. = L/n – длина секции, м 6. Рассчитываем потери напора в секции кольца орошения h = A Lсекц. (Q2секц. - Qсекц. ⋅ Qо + Q2о/3) A - расчетное значение удельного сопротивления трубопровода. Определяется по справочным пособиям для гидравлического расчета водопроводных труб; 0,0014822 , 𝑑 5,33 𝐴= где d – диаметр трубопровода орошения 7. Напор который необходимо обеспечить на уровне перфорированного кольца орошения в месте присоединения питающего водопровода Нв.охл. = h + H 8. Определяем объём воды необходимый для орошения резервуаров: Vзап. воды = Qорош ⋅ tорош, Qорош = Q + 2Q/4 + 2Q/4 + Q/4 (складывается из расходов на орошение горящего резервуара, двух соседних с ним и расположенного по диагонали к горящему); tорош для автоматических систем пожаротушения принимается равным 4 ч.
