Россия, 127018, г. Москва,
ул. Сущёвский вал, д. 5, стр. 3
Пн–Пт: 10:00–18:00

Пенное пожаротушение

Необходимость эффективной борьбы с пожарами, сначала природного, а затем и техногенного характера, вынудило человечество искать альтернативные варианты воде, как базовому огнетушащему веществу. Долгое время, благодаря своим уникальным природным свойствам, таким как доступность, теплопроводность, возобновляемость запасов, экологическая безвредность и т. п. вода не имела достойных альтернатив.

Технический прогресс выдвинул новые требования к подходам в вопросах пожаротушения. Особенно это стало актуально после применения во всех отраслях жизнедеятельности продуктов нефтепереработки. Из-за своих физико-химических свойств (одним из которых является горючесть) добыча, хранение, транспортировка, переработка, эксплуатация сырья и рабочих фракций углеводородного сырья, зачастую сопряжены с рядом опасностей, которые обязательно следует учитывать на протяжении всего жизненного цикла данных продуктов.

В более широком смысле пожароопасность жидких горючих материалов диктует свои законы, одним из которых являются препятствия и ограничения, неизбежно возникающие при попытках непосредственного использования воды как самодостаточного огнетушащего вещества. К такого рода проблемам можно отнести, в частности, возможность смешивания ряда жидких горючих веществ с водой, а также отличающуюся от воды плотность, препятствующую этому процессу. В любом случае, процесс успешного пожаротушения одной только водой таких горючих веществ не всегда представляется возможным.

Первоначальным выходом из сложившейся ситуации послужило применение химической пены, получающейся в процессе реакции при взаимодействии между собой щелочной и кислотных составляющих в определенной комбинации. С момента подачи российским инженером А.Г. Лораном 1904 заявки на способ тушения пожаров горючих жидкостей пеной, данный метод стал активно применяться все активнее и активнее и получил широкое распространение, в первую очередь, на нефтяных месторождениях, а впоследствии нашел массовое воплощение в химически-пенных огнетушителях.

По мере развития научно-технического прогресса, появления и широкого распространения новых горючих веществ и материалов, развития новых отраслей деятельности человека, появления сложностей при организации тушения крупных пожаров, химическая пена стала утрачивать свои позиции.

К счастью, выход из этой непростой ситуации был найден - комбинация водяного и пенного пожаротушения оказалась достойным решением. Воздушно-механическая пена оказалась действенным способом решить многочисленные проблемы, связанные с тушением как твердых, так и жидких горючих веществ. В комбинации с привычным водяным пожаротушением применение огнетушащей пены существенно расширило спектр возможностей по профилактике и локализации чрезвычайных происшествий природного и техногенного характера (локализация последствий и минимизация ущерба от розлива химически агрессивных жидких веществ, профилактика возникновения пожаров при аварийной посадке воздушных судов, использование смачивателя для экономии воды при тушении торфяных пожаров и т.п.).

В зависимости от типа горючих веществ, присутствующих на объекте, в случае допустимости ликвидации потенциального пожара возможностями воздушно-пенного пожаротушения, следует проанализировать, в первую очередь, то обстоятельство, что огнетушащая пена может различаться кратностью (низкой, средней, высокой), что накладывает свою специфику при решении потенциальных проблем. Располагая данной информацией, становится возможным оценить потенциальные затраты на проектирование, приобретение, монтаж и последующую эксплуатацию пожарно-технического вооружения, оборудования, и иных средств успешной борьбы с огненной стихией. Любое огнетушащее вещество имеет свою оптимальную сферу применения и обладает как преимуществами, так и недостатками в каждом конкретном случае.

Неоспоримыми универсальными преимуществами пенного пожаротушения являются:

  • реализация схем защиты значительных площадей при разумном расходе воды;
  • применение методик поверхностного или объемного тушения пожара;
  • возможность организации подслойного тушения в резервуарах или подачи на слой;
  • повышенная (по сравнению с водой) смачивающая способность пены;
  • минимальное негативное воздействие на материальные ценности в зоне тушения;
  • удобство поддержания в рабочем состоянии и проведения техобслуживания;
  • безопасность для жизни и здоровья людей, минимизация экологических проблем.

 

К наиболее существенным недостаткам водопенного пожаротушения можно отнести следующие:

  • стоимость пеноконцентрата и технических средств его эксплуатации;
  • необходимость выделения площадей для размещения систем тушения пожаров;
  • необходимость утилизации пенообразователя с истекшим сроком хранения;
  • потенциальная опасность поражения человека, оказавшегося в зоне тушения, электрическим током из-за электропроводности пенных составов на водной основе;
  • невозможность защиты материалов, вступающих в химическую реакцию с водой.

 

Тем не менее, в случае возможности законодательного и нормативного соблюдения разумного баланса между указанными плюсам и минусами, сфера применения установок пенного тушения довольно широка:

  • производственные объекты, на которых добываются, хранятся, перерабатываются и транспортируются жидкие горючие вещества (нефтегазовые месторождения, резервуарные парки, сливо-наливные эстакады и пр.);
  • объекты, на которых эксплуатируются устройства, преобразующие различные виды энергии (машинные отделения, генераторные залы, насосные станции и пр.);
  • склады и ангары для хранения сгораемых материалов, имущества, техники и иных материальных ценностей;
  • объекты с технологической инфраструктурой, обладающей повышенным уровнем взрыво- и пожароопасности;
  • автомобильный, железнодорожный, авиационный и водный транспорт, а также объекты соответствующей инфраструктуры;
  • природный комплекс (лесное хозяйство, торфоразработки и т.п.)

 

Воздушно-механическая пена, в зависимости от химического состава исходного пеноконцентрата и применяемого оборудования, может быть генерирована в виде огнетушащей пены низкой, средней и высокой кратности.

Необходимо принимать во внимание, что пены низкой кратности имеют широкую область применения, в том числе в дренчерных и спринклерных установках пожаротушения, а также совместимы с пожарными водопенными ручными и лафетными стволами. При этом обеспечивается приемлемый расход огнетушащей пены при достижении эффективных результатов пожаротушения. Эффект тушения пожара будет максимальным в случае применения фторсодержащих пленкообразующих пенообразователей, образующих устойчивую изоляцию поверхности горящего вещества от окислителя в составе атмосферного воздуха.

Пены средней кратности также образуют устойчивый изолирующий слой на поверхности горящего вещества, толщина которого позволяет достигнуть эффекта тушения пожара раньше, чем произойдет разрушение данного слоя под воздействием различных неблагоприятных факторов пожара. Следует отдельно отметить, что исторически сложилась ситуация, когда отечественное пеногенерирующее оборудование в своей массе было ориентировано на применение пен средней кратности. За последнее время рынок оборудования пенного пожаротушения активно насыщается устройствами и изделиями отечественного и зарубежного производства, которое позволяет работать с различными типами пеноконцентратов, а также получать пены различной кратности.

Следует учитывать то обстоятельство, что применение в комплексе высококачественного водопенного оборудования и высокоэффективных пеноконцентратов, логически подразумевает необходимость проведения процедур квалифицированного технического обслуживания и должно быть учтено потребителем при формировании соответствующих статей бюджета.

Пена высокой кратности позволяет заполнить весь защищаемый объем за короткое время и исключить как распространение огня за пределы объекта, так и не допустить порчи расположенного внутри объекта имущества. В данном случае максимальные возможности системы пожаротушения будут ограничены, в основном, только тактико-техническими характеристиками оборудования для генерации пены.

Поскольку пена представляет собой коллоидную систему из жидких пузырьков, наполненных газом, следует учитывать, что чем выше кратность воздушно-механической пены, тем меньше ее плотность, следовательно, меньше дальность подачи в зону применения. Это обстоятельство необходимо учитывать при оценке возможных рисков для лиц, непосредственно участвующих в процессе пожаротушения.

Для успешного решения данных задач необходимо изначально рассматривать проблему в комплексе. Многое зависит от грамотного проектирования систем водопенного пожаротушения, выбора оптимального огнетушащего вещества (пеноконцентрата), места и условий его хранения без потери потребительских свойств (баки-дозаторы). Немаловажное значение имеет оптимальный выбор необходимого оборудования для получения качественного рабочего раствора пенообразователя (дозаторы в линию) и оконечных устройств (пеногенераторы, пеносливы, пожарные стволы и насадки).

Решение всего комплекса задач, позволяющих не только хранить, но и получить, а также подать в нужное место огнетушащую пену с необходимой интенсивностью и в достаточном объеме, позволит быстро достигнуть изначально поставленных целей и минимизировать ущерб от пожара.

Пенное пожаротушение имеет свои специфические особенности в отличие от альтернативных систем тушения пожара. В частности, тушение водой, газом и порошком, как правило, состоит в подаче к месту пожара заранее подготовленного запаса данных огнетушащих веществ с помощью соответствующих технических средств пожаротушения. В противовес сказанному, пенное пожаротушение даже в самом простом исполнении подразумевает, как минимум, наличие рабочего раствора пенообразователя в необходимом количестве с учетом его запаса и специальных пеногенерирующих устройств, совместимых с применяемым типом пенообразователя. Хранение рабочего раствора подразумевает наличие специально подготовленных емкостей, как правило, весьма существенной кубатуры, поддержание их в надлежащем техническом состоянии во избежание ухудшения свойств хранимого раствора пенообразователя, регулярный мониторинг его температурных, санитарно-гигиенических, физико-химических, коррозионных и иных параметров.

Необходимо учитывать также, что срок хранения готового рабочего раствора не очень велик и существенно уступает в этом смысле сроку хранению пеноконцентрата. В силу сказанного, следует обязательно учитывать данные обстоятельства еще на стадии проектирования установок автоматического пенного пожаротушения, поскольку вопросы контроля состояния хранимого рабочего раствора, его обновление, утилизация и иные факторы, которые возникаю в процессе дальнейшей эксплуатации, могут существенно повлиять на финансово-экономическую составляющую всего проекта пенного пожаротушения, реализованного на защищаемом объекте.

Достойной альтернативой рассматриваемому способу в настоящее время выступают специальные резервуары (баки-дозаторы), способные как хранить пеноконцентрат, так и дозировать его в линию для получения рабочего раствора с заданными параметрами перед подачей его непосредственно на генераторы пены. Неоспоримым преимуществом баков-дозаторов является их относительная компактность, универсальность работы с разными типами пеноконцентратов, дозаторов и смесителей, возможность включения в водяную магистраль как дополнительного технического устройства, которое может быть задействовано, если по условиям пожаротушения вместо воды потребуется оперативно задействовать огнетушащую воздушно-механическую пену. После успешного решения задач, связанных с пенным пожаротушением, бак-дозатор может быть оперативно выведен в резерв без демонтажа магистральной водяной линии и снова введен в строй, если задачи пенного тушения станут снова актуальны.  В этом случае потребуется только контроль оконечных устройств, включенных в линию, чтобы они соответствовали по своему назначению и тактико-техническим характеристикам решаемым задачам по оперативной ликвидации очага возгорания.

Следует особо отметить, что хранение пеноконцентрата в баках-дозаторах весьма существенно экономит площади, выделенные на объекте для размещения оборудования систем автоматического водяного или пенного пожаротушения. На ранке технических средств пожаротушения в настоящее время представлено оборудование ведущих производителей, специализирующихся в данной области, в частности компании FAS S.p.A (Италия), позволяющее еще на стадии реализации работ по проектированию установок автоматического водяного и пенного пожаротушения, выбрать из предлагаемой линейки оборудования оптимальный набор комплектующих устройств. В частности, в ассортименте присутствуют как горизонтальные, так и вертикальные баки-дозаторы BT-FAS (в том числе сдвоенные) различной вместимости, а также дозаторы BT-FAS-MIXER, позволяющие обеспечить корректное дозирование пенообразователя в широком диапазоне потенциальных расходов от нескольких сотен до нескольких десятков тысяч литров в минуту. Вся линейка продукции имеет сертификаты и необходимую разрешительную, техническую и эксплуатационную документацию.

Необходимо отметить, что хранение пеноконцентратов от импортных или отечественных производителей в баке-дозаторе может достигать двух десятков лет без снижения их потребительских свойств и ухудшения огнетушащих параметров при обеспечении надлежащих условий хранения и осуществления процедур технического контроля.

Необходимо отметить, что баки-дозаторы обладают определенными специфическими особенностями. В частности, можно отметить следующее:

  • необходимо производить остановку всей системы пожаротушения в случае, если содержимое бака-дозатора оказалось полностью израсходовано;
  • элемент внутренней полости бака-дозатора (эластичная мембрана) имеет ограниченный ресурс эксплуатации и сохранение его целостности напрямую зависит от качественного техобслуживания;
  • перепад давления воды может оказать негативное влияние на точность работы;
  • трудоемкость ввода в эксплуатацию;
  • функционирование в ограниченном диапазоне рабочих давлений и расходов;
  • проведение ремонтных и регламентных работ требует вывода из эксплуатации.

Если для потенциального пользователя указанные особенности баков-дозаторов являются критичными, можно рассмотреть возможность использования на объекте защиты эргономичной энергонезависимой и экологически безопасной системы дозирования - гидравлических дозаторов FIREMIKS (Швеция), которые состоят из двух функциональных частей: гидропривода и насоса пенообразователя.

Применение турбинного дозатора FIREMIKS позволяет получить следующие преимущества:

  • не требуются дополнительные источники энергии;
  • не требуется постановка на учет в Ростехнадзоре, поскольку в конструкции отсутствуют сосуды, работающие под избыточным давлением;
  • дозирование не зависит от колебаний давления;
  • осуществляется дозирование пенообразователей любой вязкости и типа;
  • качество дозирования не зависит от протяженности трубопроводов и типов пеногенераторов.

Еще одним существенным фактором является оценка технической совместимости пеногенерирующих устройств с применяемым типом пенообразователя. На практике нередки случаи, когда при наличии качественного пенообразователя, проверенной системы хранения и дозирования пеноконцентрата, на выходе получается огнетушащая воздушно-механическая пена крайне неудовлетворительного качества, что можно заметить даже визуально. В данном случае следует обязательно убедиться, что генератор огнетушащей пены (в первую очередь средней кратности), расположенный в самом конце «технологической цепочки», пеноконцентрат-вода-смеситель-рабочий раствор не имеет технических отклонений от конструкции, соответствует по назначению типу применяемого пеноконцентрата и корректно эксплуатируется пользователем. Вполне возможно, что замена данного устройства на имеющийся в распоряжении потребителя дубликат или аналог, моментально устранит проблему получения качественной огнетушащей пены.

Возможен и обратный вариант, если в распоряжении пользователя находится технически исправный стационарный или переносной генератор воздушно-механической пены низкой, средней или высокой кратности и при подаче на него рабочего раствора пенообразователя, а на выходе отсутствует ожидаемая огнетушащая пена необходимого качества. В таком случае не стоит преждевременно грешить на устройство генерации пены, тем более, если это продукция известных европейских брендов (в частности, генераторы пены FAS), поскольку корень зла может прятаться в иных местах.

В частности, свою негативную роль в процесс оптимального пенного пожаротушения могут внести следующие факторы:

  • низкое качество пенообразователя, используемого потребителем для получения рабочего раствора;
  • исходные физико-химические свойства воды, участвующей в процессе пеносмешения (степень очистки от загрязнений и примесей, природа происхождения (морская или пресная), рабочая температура, жесткость, показатель рН и пр.);
  • несоответствие применяемого концентрата пенообразователя настройкам дозатора;
  • некорректный выбор пеноконцентрата (общего или целевого назначения), погодные условия (сила ветра, температура окружающей среды и т.п.)

Таким образом, резюмируя, можно сделать заключение, что получение качественной огнетушащей пены для целей пожаротушения является непростым многоступенчатым техническим процессом, в котором необходимо учитывать множество нюансов:

  1. Выбор компетентного партнера, способного корректно реализовать процедуру проектирования пенных установок автоматического пожаротушения на защищаемом объекте. В данном случае необходимо оценить специфику самого объекта, его соответствие нормативным и законодательным требованиям, позволяющим легитимно реализовать на нем водопенное пожаротушение для защиты от пожаров.
  2. Опираясь на возможности бюджета, выделяемого на данные цели, определиться с оптимальным набором оборудования, технических, основных и вспомогательных средств противопожарной защиты, которые будут на нем смонтированы. Необходимо помнить, что неоправданная экономия на одном или нескольких элементах защиты, которые должны работать в оптимальном взаимодействии друг с другом, может не дать ожидаемого результата на выходе, то есть не будут созданы эффективные средства локализации и ликвидации возможного пожара. Для этого необходимо иметь общее представление о том, применение огнетушащей пены какой кратности (низкой, средней или высокой) будет удовлетворять требованиям защиты, оценить предложение проектной организации по техническим устройствам хранения, дозирования, получения рабочего раствора и генерации пены из предложенного ассортимента, а также оценить их совместимость друг с другом и возможность приобретения как по отдельности, так и в совокупности.
  3. Предварительно следует оценить возможности реализации на практике протоколов испытания технических устройств водяного, пенного или водопенного пожаротушения на объекте. Возможно, потребуется корректировка предложенных планов размещения станции пенного пожаротушения, мест хранения запаса пенообразователя для установок тушения пеной, наличие подъездных путей, мест разгрузки и монтажа оборудования, соблюдение температурных режимов эксплуатации с учетом климатических условий размещения объекта защиты, беспрепятственного доступа к узлам контроля, технического обслуживания и ремонта.

Также представляется целесообразным принять во внимание современные инженерные и технические инновационные решения в области автоматического водяного и пенного пожаротушения, предлагаемые рынком средств пожарной защиты. Речь идет о блок-боксах пенного пожаротушения, водоподготовки, насосной станции; модульных складах пенообразователя и пожарного инвентаря; блоках пожарных гидрантов; дизельных электростанциях в блок-контейнерах и др., которые предназначены для оптимизации трудозатрат, снижения материальных и финансовых издержек, неизбежных при организации надлежащего водяного или пенного пожаротушения на защищаемом объекте в соответствии с требованиями действующего законодательства.

Представляется целесообразным довести до сведения пользователя, что длительного и бесцельного «блуждания в потемках» можно избежать, если особенности объекта позволяют воспользоваться уже готовыми типовыми проектными решениями, которые учитывают основные потребности потребителей. Особенно актуальным эта задача представляется в случае необходимости проектирования многокомпонентных систем пенного пожаротушения. В таком случае на помощь может прийти заказ и исполнение поставщиком узлов приготовления раствора пенообразователя (УПРП), то есть многофункционального комплекса, в задачу которого входят хранение концентрата пенообразователя и подготовка его рабочего раствора с заданными физико-химическими характеристиками.

Выбор данного инженерного решения позволит заказчику существенно сократить сроки проектирования; снизить затраты на поиск совместимого оборудования и минимизировать риски его некорректного функционирования; получить комплекс услуг по монтажу, пуско-наладке и гарантийному обслуживанию приобретенного комплекта.

В заключение хочется предоставить всем заинтересованным лицам ссылки на основную справочную и нормативную литературу в области пенного тушения, позволяющую расширить область своих знаний и получить базовые компетенции:

  1. Федеральный закон от 22 июля 2008 года N 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»
  2. Правительство Российской Федерации Постановление от 25 апреля 2012 года N 390 «О противопожарном режиме»
  3. ГОСТ 12.4.009-83 Система стандартов безопасности труда. Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды
  4. ГОСТ 12.3.046-91 Установки пожаротушения автоматические Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Установки пожаротушения автоматические. Общие технические требования
  5. СП 5.13130.2009 Системы противопожарной защиты. УСТАНОВКИ ПОЖАРНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ И ПОЖАРОТУШЕНИЯ АВТОМАТИЧЕСКИЕ. Нормы и правила проектирования
  6. ГОСТ Р 50800-95 Установки пенного пожаротушения автоматические. Общие технические требования. Методы испытаний
  7. ГОСТ Р 50588-2012 Пенообразователи для тушения пожаров. Общие технические требования и методы испытаний
  8. С. В Собурь Установки пожаротушения автоматические: Учебно-справочное пособие. - 7-е изд., перераб. - М.: ПожКнига, 2012. - 336 с., ил. - Серия "Пожарная безопасность предприятия"
  9. Бабуров В.П., Бабурин В.В., Фомин В.И., Смирнов В.И. Производственная и пожарная автоматика. Ч.2. Автоматические установки пожаротушения: Учебник. - М.: Академия ГПС МЧС России, 2007. - 298 с.
  10. Руководство по тушению нефти и нефтепродуктов в резервуарах и резервуарных парках М.: ВНИИПО-МИПБ, 1999
  11. Рекомендации по тушению полярных жидкостей в резервуарах (Согласованы письмом МЧС РФ от 11.04.2007 N 18-6-2-911)
  12. Руководство по тушению нефти и нефтепродуктов в резервуарах и резервуарных парках. - М.: ГУГПС-ВНИИПО-МИПБ, 1999.
ИПК ПРОМО-КОНСАЛТИНГ
Пенное пожаротушение