Пожарная тактика (стр. 18 )

       При выходе нефтепродукта в обваловывание, интенсивность обогрева горящего резервуара возрастает вдвое, возникает и явная угроза соседним резервуарам от теплового воздействия пожара в коре горящего РВС.

       При чрезмерно высоком нагреве может быть потеряна механическая прочность несущих конструкций резервуаров и произойти зажигание горючей паровоздушной смеси в свободном пространстве соседних резервуаров. В результате обогрева, соседний резервуар может довольно быстро перейти из пожаробезопасного состояния в опасное,  и наоборот, может произойти распространение горения на соседние резервуары и объекты. Механизм теплопередачи на соседний резервуар зависит от характера первичного очага пожара.

       В безветренную погоду теплопередача на соседние резервуары происходит излучением. От наклоненного ветром пламени или продуктов горения возможна теплопередача одновременно излучением и конвекцией, главным образом к крыше и верхним поясам стенки резервуара.

       К нижним поясам стенки происходит теплопередача при горении жидкости в обваловании.

       При горении жидкости в частично заполненном резервуаре, если организованно охлаждение борта резервуара, интенсивность излучения от пламени падает при среднем уровне взлива на 20%, а при минимальном - на 50%. Однако, на горящем РВС с неохлаждаемыми стенками, снижение интенсивности излучения от открытого пламени почти полностью компенсируется излучением от раскаленных стенок резервуара. Максимальная плотность падающего теплового потока приходится на верхнюю часть стенки резервуара, т. е. именно здесь возможен быстрый нагрев корпуса до опасной температуры. Соотношение суммарных тепловых потоков на стенку и крышу , зависит от соотношения H/d.

Таким образом, при увеличении объема резервуара, сумма тепловых потоков на крышу становиться соизмеримой с потоками на стенку (для РВС - 5000) и даже превышает их для РВС>20000.

В  резервуарах больших объемов из всех листовых конструкций крыша имеет минимальную толщину и во многих случаях она и будет служить источником зажигания. Поэтому в расчетах прогрева содержимого резервуара необходимо учитывать тепловые потоки, как на стенку, так и на крышу резервуара.

При тушении пожаров в резервуарных парках принимается, что расположенные на расстоянии < 2d резервуары от горящего находятся в пожароугрожаемом состоянии.

Состояние обогреваемого пожаром резервуара зависит от двух факторов: от состояния паровоздушной смеси внутри резервуара и от температуры нагрева элементов резервуара. При соответствующих соотношениях взрыв наиболее возможен для резервуаров с керосином, дизтопливом, концентрации которых при обычных условиях хранения, как правило, не достигают области воспламенения, но при пожаре в соседнем резервуаре могут входить в нее.

Аналогичными свойствами обладает резервуар, содержащий нефть с низкой упругостью паров, и резервуар с понтоном, в котором хранятся легковоспламеняющиеся жидкости, а также железобетонные резервуары с мазутом.

Переброс огня на дыхательную арматуру  соседнего резервуара наиболее вероятен для резервуара с бензином, газовое пространство которого содержит богатую паровоздушную смесь.

В результате теплового воздействия возможны и другие опасные состояния в обогреваемом пожаров резервуаре (деформация и разрушение корпуса, вскипание жидкости у нагретой стенки). Их возникновения наиболее вероятны при накрывании или касании не горящего резервуара пламенем факела  соседнего резервуара, при попадании на резервуар разлетающейся горящей жидкости и при горении жидкости в обваловании у стенки резервуара. Возможна различная защита от прогрева, однако в настоящее время имеется только один более или менее приемлемый способ защиты не горящего резервуара от прогрева - орошение водой, для этого нормируется интенсивность подачи 0,3 л/(с*м) на половину периметра, обращенного к горящему резервуару. Орошение осуществляется различными приборами подачи от подвижных сил, количество которых определяется расчетным путем. Защита резервуаров водяным орошением, сначала горящего, а затем соседних, рассматривается как первое действие пожарных подразделений.

Характеристика пожаров в резервуарах с горением выходящих паров в проемах

Известны многочисленные случаи пожаров, при которых на дыхательных устройствах возникало длительное горение выходящей из резервуара паровоздушной смеси, что нередко приводило к деформации и разрушению дыхательных устройств, но, как правило, не проникало в газовое пространство резервуара. Аналогичные наружное очаги горения возникают на открытых люках и в местах негерметичности стационарной кровли. В этих условиях горение переходило на зеркало жидкости только после потери механической прочности и разрушения несущих и ограждающих конструкций резервуара.

В качестве выводов:

РВС-СК (резервуар со стационарной крышей) – с бензином опасен зимой, с техническим керосином и реактивным топливом опасен летом, с дизельным топливом безопасен в любое время года.

Резервуар с понтоном пожароопаснее резервуара без понтона.

Подогрев РВС с керосином, реактивным и дизельным топливом переводит его во взрывоопасное состояние.

3. 4. Динамика развития пожаров на складах лесоматериалов

Как и все открытые пожары, пожары на складах лесоматериалов характерны отсутствием ограничений газообмена и своеобразием параметров зон пожара. Особенностью этих пожаров, отличающей их от газонефтяных фонтанов и резервуаров с ЛВЖ, ГЖ является большая скорость их распространения, особенно при наличии ветра, а также распространение пожара на значительные расстояния вследствие разлета искр и головней, переносимых мощными конвективными потоками, возникающими в результате образования аэродинамического вихря в зоне горения.

Характерной особенностью пожаров на складах лесоматериалов является большой объем зоны горения, что обусловлено значительным объемом продуктов термического разложения, выделяющихся с сильно развитой поверхности горючего материала. Сгорая, эти вещества образуют большое количество нагретых продуктов горения, поднимающихся вверх. Вследствие этого формируются мощные потоки нагретых продуктов горения и свежего воздуха, приводящие к созданию локальной аэродинамической обстановки, практически не зависящей от метеорологических условий. Аэродинамические потоки увлекают за собой горящие доски и другие предметы, способные привести к возникновению новых очагов пожаров, как правило, на большом расстоянии от основной зоны горения (до нескольких сотен метров).

Анализ имевших место пожаров и  результаты  экспериментальных исследований показывают, что средняя линейная скорость распространения фронта пламени на складах лесоматериалов изменяется в широких пределах от 0,1 до 4 м/мин, а в некоторых случаях достигает 10 м/мин и более. Скорость распространения огня зависит, во-первых, от размеров материалов и изделий, а во-вторых, от их влажности. Как известно, ассортимент лесоматериалов, хранящихся на складах, достаточно широк: от щепы и древесных отходов, имеющих минимальные, размеры 1 мм, до круглого леса с наименьшим размером бревен 10 см и более.

Горение распространяется по горючему материалу тогда, когда температура материала достигает температуры воспламенения, т. е. той температуры, при которой состав и количество выделяющихся продуктов разложения обеспечивают образование горючей смеси их с воздухом. Т. о. время распространения пламени на данный участок поверхности, а, следовательно, и скорость распространения пламени, определяются временем прогрева поверхностного слоя материала до температуры воспламенения.

Таким образом, уменьшение линейных размеров пожарной нагрузки приводит к интенсификации теплового воздействия на подготавливаемые к горению участки материала, а следовательно, и к увеличению скорости распространения пламени.

Высота факела пламени при горении штабелей пиломатериалов равна 2-3 высотам штабеля. При скорости ветра больше 4 м/с факел пламени наклоняется и свободно перекрывает разрывы в 25 м и более (до 40 м). Высота факела пламени при горении круглого леса равна в среднем двум высотам штабеля.

Чем больше, например, толщина досок, тем больше тепла теряется теплопроводностью на прогрев материала. Так как пламя распространяется преимущественно по поверхности материала, то увеличение линейных размеров элементов пожарной нагрузки приводит к возрастанию времени прогрева поверхностного слоя до температуры воспламенения, а следовательно, к снижению скорости распространения пламенного горения.

В реальных условиях скорость распространения пламени по штабелям из досок толщиной 25 мм в 2-2,5 раза выше, чем по штабелям из досок толщиной 50 мм.

Большое влияние на скорость распространения пламени оказывает влажность древесины. Во-первых, повышается теплоемкость влажного материала, следовательно, увеличиваются затраты тепла на его нагрев; во-вторых, требуются дополнительные затраты тепла на испарение влаги; в-третьих, увеличивается теплопроводность материала, что вызывает дополнительные потери тепла на прогрев материала, и т. п.

Зависимость безразмерной скорости распространения пламени по штабелям пиломатериалов от их влажности показана на рис. 3.7. Из графика видно, что увеличение влажности материала с 11 до 28% приводит к снижению скорости распространения пламени в 4 раза.

Рис. 3. 7. Зависимость скорости распространения пламени по штабелям пиломатериалов от их влажности.

Рис 3. 8. Зависимость скорости распространения пламени по штабелям пиломатериалов  от скорости ветра.

Большое влияние на распространение пламени на складах лесоматериалов оказывает направление и скорость ветра. Скорость распространения пламени по направлению ветра определяется по эмпирической формуле