Форсунки для пожаротушения и охлаждения резервуаров

Пожар на территории резервуарных парков ЛВЖ (легковоспламеняющихся горючих жидкостей) представляет огромную опасность как для самого хранилища, так и для населенных пунктов, находящихся в непосредственной близости.

Согласно Своду правил СП 155.13130.2014 «СКЛАДЫ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ. Требования пожарной безопасности» резервуары размещаются группами. Минимальное расстояние между резервуарами, располагаемыми в одной группе от составляет 0,5 до 0,75 диаметров емкостей, но не более 30 м, т.е. достаточно близко друг от друга.

Первоочередной задачей в случае возникновения пожара, является борьба с самим источником возгорания в основном с помощью пены, которая подается на поверхность горящей жидкости, внутрь резервуара.

Однако наружное охлаждение как горящего резервуара, так и соседних с ним резервуаров типа РВС (резервуар вертикальный стальной) – это не менее важная задача, чтобы не допускать распространения огня.

Расчетная продолжительность охлаждения резервуаров (горящего и соседних с ним) для наземных резервуаров согласно этого же Свода правил составляет не менее 4 часов.

Для этого наземные резервуары объемом 5000 м3 и более должны быть оборудованы стационарными установками охлаждения.

Стационарная установка охлаждения резервуара состоит из горизонтального секционного кольца орошения (оросительного трубопровода, с устройствами для распыления воды), размещаемого в верхнем поясе стенок резервуара, сухих стояков и горизонтальных трубопроводов, соединяющих секционное кольцо орошения с сетью противопожарного водопровода, и задвижек с ручным приводом для обеспечения подачи воды при пожаре на охлаждение всей поверхности резервуара и любой ее четверти или половины (считая по периметру) в зависимости от расположения резервуаров в группе.

Расход воды на охлаждение наземных вертикальных резервуаров следует определять расчетом, как сумма расходов на охлаждение горящего резервуара и охлаждение соседних с ним в группе.

Свободный напор сети противопожарного водопровода при пожаре должен быть не менее 10 м (т.е. приблизительно 1 бар) на уровне последнего отверстия кольца (полукольца, секции) орошения.

 

Процедура выбора и расстановки распылителей для пожаротушения резервуаров различной конфигурации

Так как же правильно подобрать, рассчитать и разместить именно форсунки (т.е. самые устройства для распыления воды из системы орошения)?

Опыт и знания специалистов компании Крафтлог позволяют легко сделать это в несколько этапов.

Возьмем, в качестве примера, емкостной парк, состоящий из нескольких одинаковых РВС-5000 диаметром 22,8 метров и высотой 12 метров. Согласно приведенной выше таблицы, общая интенсивность подачи воды должна составлять 0,5 л/с на один метр окружности горящего резервуара плюс 0,2 л/с на один метр окружности соседнего резервуара, т.е. 0,7 л/с.

 

1. Какие виды и типы форсунок используются для этих целей?

На рисунке ниже схематически изображен вертикальный резервуар с элементами системы охлаждения: 1 – сухой стояк, 2 – кольцо охлаждения крыши (опционально), 3 – крыша резервуара, 4 – секционное кольцо орошения.

Для крыши используются полноконусные форсунки с широкими углами распыления 90 или 120 градусов, которые позволяют равномерно орошать всю её поверхность.

Для охлаждения стенок резервуара обычно используются плоскоструйные форсунки двух типов:

- CB серия Sprayteh Systems –компактные щелевые или веерные распылители с максимально возможным углом распыления в 120 градусов;
- CH серия Sprayteh Systems – дефлекторные ил язычковые сопла с максимально возможным углом распыления в 140 градусов.

При расположении кольца орошения на расстоянии 200-300 мм от внешней стенки резервуара оросители СB серии располагают с наклоном в 30 градусов от вертикали. Форсунки СН серии располагают горизонтально, угол наклона струи будет задан самой конструкцией распылителя, её язычком.



2. Расчет общего расхода воды на охлаждение

Длина окружности емкости с диаметром 22,8 метра будет 71,6 метров. Это легко рассчитывается по школьной формуле:

l = π * D, где l -длина окружности, D - диаметр.

Общий расход воды на охлаждение этого резервуара составит 71,6 * 0,7 = 50,12 л/с или 3007 л/мин.

 

3. Расчет количества форсунок на кольцо охлаждения

Ширина распыления для компактных плоскоструйных форсунок на расстоянии 300 мм составляет 1,2-1,5 метра, а для дефлекторных - 1,7-2,0 метра.

Итого, разделив длину окружности на ширину распыления каждой отдельной форсунки получим требуемое количество на одно кольцо орошения:
- для СВ серии – 48-60 штуки;
- для СН серии – 36-43 штук.

 

4. Расчет расхода одной форсунки

Общий расход воды на кольцо орошения, как было посчитано выше 3007 л/мин. Разделив общий расход на рассчитанное количество форсунок получим расход на один распылитель.

Этот расход будет в диапазоне:
- для СВ серии – 50-63 л/мин;
- для СН серии – 70-84 л/мин.

 

5. Определение артикула

Если в качестве рабочего давления выбрать рекомендуемый минимальный Сводом правил СП 155.13130.2014 напор сети противопожарного водопровода в размере 1 бар, то, согласно каталогу компании Spraytech Systems, для данного резервуара РВС-5000, наиболее подходящими по расходу, будут следующие оросители:
- СB28.800.M1.XE в количестве 54 штук, расстановленные на кольце с шагом 1360 мм, выдающие общий расход 3055 л/мин при 1 бар, где

СВ – серия,
28 – калибр и угол в размере 120 градусов,
800 – расход 80,0 л/мин при 2 бар, 56,57 л/мин при 1 бар;
М1 – материал нерж.сталь 303;
ХЕ – присоединительная резьба ¾ BSPP.

или

- CH39.100.M1.XE, в количестве 43 штук, расстановленные на кольце с шагом 1710 мм, выдающие общий расход 3040 л/мин при 1 бар, где

СН – серия,
39 – калибр и угол в размере 140 градусов,
100 – расход 100,0 л/мин при 2 бар, 70,71 л/мин при 1 бар;
М1 – материал нерж.сталь 303;
ХЕ – присоединительная резьба ¾ BSPP.

 

Также мы можем рассчитать расстановку форсунок для горизонтальных и сферических емкостей.