Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

Пенное пожаротушение: традиции и инновации

В рубрику "Пожарная безопасность" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Пенное пожаротушение: традиции и инновации

Пенное пожаротушение широко используется для тушения пожаров на промышленных предприятиях, складах, в нефтехранилищах, на транспорте и т.д. Основным веществом пенного пожаротушения является пенный раствор, который представляет собой совокупность пузырьков воздуха, окруженных пленками жидкости. Поговорим о преимуществах этого типа пожаротушения и принципах действия устройств для дозирования пенообразователя
Вадим Федосеев
Начальник отдела технологического оборудования ООО "Плазма-Т"

Ввиду структуры пенного раствора принцип действия системы основан на сочетании свойства воды эффективно охлаждать горящие материалы и способности пены покрывать эти материалы и перекрывать доступ кислорода в зону горения. Такие свойства пенного пожаротушения дают возможность тушить не только твердые материалы, но и горючие жидкости.

Достоинства пенного пожаротушения

Система пенного пожаротушения достаточно эффективна и зачастую не имеет аналогов, особенно на складах ГСМ и в нефтехранилищах:

  • существенное сокращение расхода воды;
  • возможность тушения пожаров больших площадей;
  • возможность объемного тушения;
  • возможность подслойного тушения нефтепродуктов в резервуарах;
  • повышенная (по сравнению с водой) смачивающая способность;
  • при пенном тушении не требуется одновременное перекрытие всего зеркала горения, поскольку пена способна растекаться по поверхности горящего материала.

Однако при этом у пенного пожаротушения есть и ряд недостатков, зачастую связанных с приготовлением и доставкой к месту пожаротушения пенного раствора необходимой кратности. Основные минусы проявляют себя в части, отвечающей за получение пенного раствора требуемой кратности в системе дозирования пенообразователя.

Что такое кратность пенного раствора?

Под кратностью понимается отношение объема пенного концентрата к объему его жидкой фазы. В зависимости от кратности пенные растворы подразделяются на:

  • пеноэмульсию (кратность менее 3);
  • низкократные (кратность до 20);
  • среднекратные (кратность 20–200);
  • высокократные (выше 200).

На рынке систем пожаротушения представлено много устройств, предназначенных для дозирования пенообразователя и смешения его с водой. Рассмотрим принципы действия дозирующих устройств, их достоинства и недостатки.

Эжекционные дозаторы

Это дозаторы, в которых пенообразователь затягивается в поток воды за счет разрежения (вакуума), создаваемого струей воды между соплом и диффузором. Их недостаток в том, что использование системы "диффузор – камера смешения – конфузор" неизбежно приводит к снижению давления на выходе дозатора. Потери давления в данном случае могут достигать 30%.

Турбодозаторы

Представляют собой устройства, устанавливаемые на водяной магистрали для обеспечения автоматического дозирования пенообразователя из емкости хранения в поток воды. При прохождении потока воды через турбодозатор осуществляется вращение турбины. Вращательное движение передается на ось, которая приводит в действие объемный насос, входящий в конструкцию изделия.


Объемный насос осуществляет забор пенообразователя из емкости для его хранения и обеспечивает автоматическую подачу пенообразователя в магистраль под давлением более высоким, чем давление воды, обеспечивая требуемую концентрацию раствора.

Достоинства данного изделия состоят в том, что турбодозатор способен осуществлять дозирование в широких диапазонах, а отсутствие электропривода позволяет использовать его непосредственно во взрывоопасных зонах.

Основными недостатками являются большие потери давления, которые могут достигать 30–40% за счет того, что турбодозатор работает на энергии, создаваемой потоком воды, что в свою очередь ведет к дополнительному сопротивлению в основной магистрали.

Пропорциональные дозаторы

Применяются в совокупности с баками-дозаторами (наиболее распространенные системы). Данное изделие представляет собой металлическую емкость, внутрь которой помещена эластичная мембрана. Принцип действия состоит в том, что когда в бак подается вода из магистрального трубопровода, то она начинает заполнять бак и создает внутри давление, равное давлению в магистрали, при этом в дозирующем устройстве из-за перепада давления возникает разряжение. Как следствие, пенообразователь из эластичной емкости поступает в дозирующее устройство, где происходит его смешивание с водой магистрального трубопровода. Необходимая кратность создается при помощи шайбы с калибровочным отверстием, установленной на подающей линии пенообразователя.


Достоинство пропорционального дозатора заключается в том, что он предназначен не только для получения пенного раствора, но и для хранения пенообразователя. Одновременно данное достоинство является и недостатком, так как при хранении пенообразователя в эластичной мембране невозможно контролировать его уровень, а также перемешивать. Это приводит к преждевременной порче пенообразователя и невыполнению требований, изложенных в п. 5.9.23 СП 5.13130.2009.

Основным же недостатком являются большие потери, которые достигают 30–40% за счет сужения части дозатора, установленного на основной магистрали.

Инновационные электронные системы дозирования пенообразователя

Как видно из описания дозаторов, приведенного выше, необходимая кратность обеспечивается механическим путем, что, в свою очередь, ведет к значительным потерям давления на магистральном трубопроводе, а также к невозможности контролировать основные параметры системы пенного пожаротушения.

В настоящий момент на рынке появились совершенно новые изделия, так называемые электронные системы дозирования пенообразователя. Они представляют собой насосную установку, состоящую из насосов дозаторов, электромагнитных расходомеров и шкафа автоматизации.

В настоящий момент на рынке появились совершенно новые изделия - электронные системы дозирования пенообразователя. Они представляют собой насосную установку. Насос-дозатор обеспечивает такой впрыск пенообразователя, который необходим для создания необходимой кратности пенного раствора. А контроль за его работой осуществляет электромагнитный расходомер, установленный на нагнетательной линии насоса-дозатора

Принцип действия такой установки заключается в следующем: расходомер, расположенный на основной магистрали, определяет количество проходящей через него воды и передает данный сигнал на шкаф автоматизации. Шкаф автоматизации при помощи частотного преобразователя управляет насосом-дозатором таким образом, чтобы перекачиваемый пенообразователь данным насосом подавался в основную магистраль с давлением, превышающим давление в основной магистрали на 0,1–0,2 Мпа, и в количестве, соответствующем заранее заданной пропорции. Другими словами, насос-дозатор обеспечивает такой впрыск пенообразователя, который необходим для создания необходимой кратности пенного раствора. А контроль за работой насоса-дозатора осуществляет электромагнитный расходомер, установленный на нагнетательной линии насоса-дозатора.


Основным преимуществом такого решения является отсутствие заужений и устройств, работающих на основе энергии воды, на магистральной линии. И, как следствие, отсутствие дополнительных потерь в магистрали, что, в свою очередь, не требует увеличения мощности магистрального насоса и диаметра магистрального трубопровода. Изделие также позволяет не только получать пенный раствор, но и хранить пенообразователь, контролировать его уровень и с заданным периодом времени автоматически перемешивать его (требование п. 5.9.23 СП 5.13130.2009).


Такие системы дозирования имеют возможность визуально отображать свое состояние, расход воды в магистрали давление и т.д., а также передавать данные сигналы на удаленный диспетчерский пост. Кроме того, электронные системы дозирования позволяют обеспечивать создание пенного раствора любой кратности за счет того, что для получения пенного раствора используются электронные методы подачи и смешения пенообразователя, а необходимую кратность можно выбрать при параметрировании установки.

Выгоды комплексного решения

По сути, электронная система дозирования представляет собой комплексное решение и позволяет:

  • снизить гидравлические сопротивления в магистральном трубопроводе, что существенно сокращает расходы на приобретение и установку данной системы;
  • контролировать работу и состояние оборудования;
  • осуществить диспетчеризацию.

Исходя из перечисленных преимуществ, в итоге можно сделать вывод, что комплексное решение является более эффективным и надежным по сравнению с вышеперечисленными устройствами дозирования.

Опубликовано: Каталог "Пожарная безопасность"-2018
Посещений: 4175

  Автор

Вадим Федосеев

Вадим Федосеев

Начальник отдела технологического оборудования ООО "Плазма-Т"

Всего статей:  1

В рубрику "Пожарная безопасность" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций