Тушение сосудов под давлением

Тактика тушения пожаров при условии возможного взрыва газовых баллонов.

Создан: 2016-09-18 16:49:31

Оценили: 17 человек

конспект посетителя сайта

Специфика пожарной опасности объектов, связанных с обращением газовых баллонов.

Широкое использование на практике сжиженных углеводородных и сжатых газов (СУГ) обусловило применение резервуаров (баллонов) для хранения и транспортировки этих продуктов в различных отраслях промышленности и в быту. Баллоны, содержащие СУГ, обладают высокой пожарной опасностью, что подтверждается крупными инцидентами на объектах с их наличием. Из всех углеводородных газов наибольшую опасность представляет ацетилен. Особую опасность представляют газовые баллоны на пожаре для участников его тушения. Пожары на объектах, связанных с обращением баллонов с газом под давлением, характеризуются возможностью проявления в различном сочетании следующих опасных сценариев:

– теплового воздействия «пожара-вспышки»;

– воздействия волны сжатия взрыва;

– теплового воздействия огненного шара;

– теплового воздействия струйного факела горящего газа;

– осколков разорвавшегося баллона;

– удушья в результате уменьшения содержания кислорода в воздухе при скоплении в нем газов в избыточном количестве;

– наркотического действия отдельных газов, даже при незначительной концентрации в воздухе.

При тушении объектов с наличием газовых баллонов следует учитывать физико-химические свойства применяемого газа. Основными компонентами сжиженных углеводородных газов являются пропан и бутан. Они токсичны, их пары могут скапливаться в низких и непроветриваемых местах, так как обладают большей плотностью (в 1,5-2 раза), чем воздух. Углеводородные сжиженные газы (после испарения) образуют с воздухом взрывоопасные смеси.

Показатели пожаровзрывоопасности наиболее распространенных газов.

пропан, С3Н8, горючий газ, температура вспышки -96 °С, температура самовоспламенения 470 °С, концентрационные пределы распространения пламени 2,3-9,4 % (об.);

бутан, C4H10, горючий газ, плотность по воздуху 2,0665, температура вспышки -69 °С, температура самовоспламенения 405 °С, концентрационные пределы распространения пламени 1,8-9,1 % (об.);

метан, СН4, горючий бесцветный газ, плотность по воздуху 0,5517, температура самовоспламенения 537 0C, концентрационные пределы распространения пламени 5,28-14,1 % (об.) в воздухе;

ацетилен, С2Н2, горючий взрывоопасный газ, плотность по воздуху 0,9107, температура самовоспламенения 335 °С, нижний концентрационный предел распространения пламени 2,5 % (об.). Ацетилен разлагается с выделением большого количества тепла и при определенных условиях со взрывом. Легко реагирует с солями серебра, меди и ртути и образует при этом нестойкие взрывчатые ацетилениды. Ацетилен хранится в баллонах с пористой массой при давлении 1-1,5 МПа (10-15 ати);

водород, Н2, горючий газ, плотность по воздуху 0,0695, температура самовоспламенения 510 °С, концентрационные пределы распространения пламени 4,12-75,0 % (об.) в воздухе. Водород хранится и транспортируется к месту работы в стальных баллонах под давлением 15 МПа (150 ати);

кислород, О2, бесцветный газ, сильный окислитель, плотность газа по воздуху 1,105. В атмосфере, обогащенной кислородом, горючие вещества становятся более опасными: легче загораются, имеют более низкую температуру самовоспламенения, большую скорость выгорания и полноту сгорания. Для тушения веществ в атмосфере, обогащенной кислородом, огнетушащие вещества необходимо подавать с интенсивностью 40 л/с и более;

азот, N2, негорючий газ, плотность по воздуху 0,967. Азот находится в баллонах под давлением 15 МПа (150 ати);

углекислота, СО3, негорючий газ, плотность по воздуху 1,51, температура кипения -78,5 °С. Углекислый газ находится в баллонах под давлением 6 МПа (60 ати).

Применяемые в быту сжиженные углеводородные газы имеют температуру кипения в пределах от -0,5 до -50 °С и ниже. При испарении 1 кг жидкого газа в нормальных условиях образуется около 380-530 л газообразного продукта (пара). Для образования пожаровзрывоопасной газовоздушной смеси достаточно небольшой утечки газа, а ее воспламенение может произойти практически от любого источника зажигания. Высокая испаряемость и парообразующая способность сжиженных углеводородных газов обусловливают высокую скорость их выгорания и значительные размеры зоны горения. Температура пламени факела достигает 1500 °С. Сжиженные газы обладают большим коэффициентом объемного расширения, в связи с этим при нагреве баллонов в них быстро растет давление и возникает угроза взрыва.

Особенности поведения газовых баллонов на пожаре.

При пожарах на объектах с наличием баллонов с газами, помимо основных факторов пожара (открытый огонь, повышенная температура окружающей среды, токсичные продукты горения и т. д.), как правило, проявляются вторичные факторы:

– волна сжатия, образующаяся при взрыве баллона и влекущая за собой разрушение зданий или отдельных их частей, загромождение дорог и подъездов к горящему объекту и водоисточникам, разрушение (или повреждение) наружного и внутреннего водопроводов, пожарной техники, стационарных средств тушения, технологического оборудования, возникновение новых очагов пожаров и взрывов, сопровождается высокотемпературным выбросом газов (пламени);

– осколки и детали разорвавшихся баллонов;

– тепловое излучение.

Особенности оперативно-тактической обстановки при воздействии теплового излучения на баллоны с различными газами в очаге пожара:

а) баллон с бытовым газом.

При попадании баллона с СУГ (бытовым газом) в очаг пожара происходит нагревание сосуда, что приводит к кипению жидкой фазы и повышению давления в нем. Пламя нагревает стенки сосуда и ослабляет их первоначальную прочность вследствие неравномерного прогрева поверхности, что, как правило, приводит к разрушению сосуда. При этом пары от мгновенного испарения жидкости зажигаются и образуется «огненный шар». При взрыве бытового газового баллона с пропан-бутаном в очаге пожара возможны сценарии развития аварии как с образованием, так и без образования «огненного шара».

В результате проведенных исследований на открытой площадке установлено следующее:

– при попадании 50-литрового газового баллона со сжиженным газом в очаг пожара его разгерметизация с последующим взрывом происходит в течение первых 3,5 мин;

– разрыв баллона, как правило, происходит по боковой образующей, максимальный радиус разлета осколков баллона, разорвавшегося на открытой площадке, составляет 250 м, высота подъема осколков около 30 м;

– при взрыве газового баллона со сжиженным газом возможно образование «огненного шара» диаметром 10 м;

– вследствие снижения прочности стенок баллона его разгерметизация происходит при давлении 5,3-8,5 МПа (53-85 ати).

При пожаре сжиженный газ, выходящий из баллона, может гореть в паровой, жидкой и парожидкостной фазах, каждая из которых имеет свою температуру горения. Характер истечения газа из баллона можно определить по цвету и виду пламени:

– в паровой фазе газ горит светло-желтым пламенем;

– в жидкой фазе пламя ярко-оранжевое с выделением сажи;

– в парожидкостной фазе горение происходит с периодически меняющейся высотой пламени.

Данные признаки видимого пламени являются косвенными характеристиками разгерметизации баллона с бытовым газом.

б) баллон с ацетиленом.

Рабочее давление газа в наполненном ацетиленом баллоне не должно превышать 1,6 МПа (16 ати) при температуре 20 °С. При других температурах давление газа в баллоне для ацетилена должно быть не более указанного в табл. 1.

С увеличением температуры выше 56 °С резко падает растворимость ацетилена в ацетоне и ацетилен из растворенного состояния переходит в газообразное. Давление в баллоне дополнительно увеличивается в результате испарения ацетона и нагрева его паров. При повышении температуры от 20 до 100 °С давление в баллоне возрастает в 11,2 раза и составляет 17,9 МПа (179 ати). Химически чистый газообразный ацетилен (без смеси с воздухом или кислородом) взрывается при избыточном давлении 0,2 МПа (2 ати) и температуре выше 450-500 °С. В случае возникновения пожара в помещении ацетиленовые баллоны представляют наибольшую опасность.

в) баллон с кислородом.

Аварийная разгерметизация кислородного баллона приводит к воспламенению промасленных строительных конструкций и одежды участников тушения пожара, а также к интенсификации процесса горения. При нагревании баллона с кислородом давление газа повышается. Изменение давления кислорода в баллоне в зависимости от температуры приведено в табл. 2.

г) баллон с водородом.

В условиях пожара при увеличении температуры (соответственно и давления) водород диффундирует в материал стенок баллона, что влечет за собой потерю первоначальной прочности баллона и его взрыв.

д) баллон с азотом.

В условиях пожара увеличивается давление азота в баллоне, что может повлечь за собой деформацию и разрушение стенок баллона. Изменение давления азота в баллоне, нормальное давление которого при температуре 20 °С составляет 15 МПа (150 ати), в зависимости от температуры приведено в табл. 3.

Основные тактические приемы при ликвидации пожара в условиях возможного взрыва баллона с газом.

Тактика действий подразделений ГПС при тушении пожара в условиях возможного взрыва баллона с газом определяется в зависимости от особенностей оперативно-тактической обстановки при воздействии теплового излучения на баллоны с газами в очаге пожара. Безопасность личного состава ГПС, а также участников тушения пожара на объектах с наличием газовых баллонов достигается в результате выполнения мероприятий, исключающих воздействие опасных факторов, которые возникают при их взрыве. Личный состав ГПС и участники тушения пожара размещаются на безопасном расстоянии от места возможного взрыва баллона с газом в естественных и искусственных сооружениях, применяются устройства (экраны) для защиты людей и СИЗОД. В табл. 4. приведены расчетные значения безопасных расстояний при воздействии опасных факторов, образующихся при взрыве бытовых баллонов со сжиженным газом. В табл. 5. приведены сведения по поражению органов слуха человека и безопасные расстояния от места возможного взрыва баллона с газом при нормальном угле падения волны сжатия взрыва. В табл. 6. приведены сценарии наиболее характерных аварийных ситуаций и тактика действий подразделений ГПС в сложившихся обстоятельствах.

Таблица 4. Расчетные безопасные расстояния при воздействии опасных факторовБезопасные расстояния, м

Правила охраны труда при тушении пожаров на объектах с обращением баллонов со сжатыми газами.

Наличие на объекте баллонов с газом создает опасность травмирования и гибели личного состава ГПС при ликвидации пожара и его последствий. Для обеспечения контроля за соблюдением личным составом ГПС и участниками тушения пожара мер безопасности и правил охраны труда РТП назначает ответственного. Ответственный за охрану труда своевременно информирует оперативный штаб на пожаре о возникновении опасности и принимаемых мерах. При проведении разведки необходимо предусмотреть защиту личного состава от поражения взрывной волной, осколками и тепловым излучением с использованием бронежилетов, касок военного образца, защитных экранов. Для защиты личного состава применять индивидуальные средства защиты органов дыхания и зрения при работе в зоне пожара, а также местах возможного скопления газообразных веществ и продуктов их горения. Организовать оцепление места пожара на расстоянии 300 м. Эвакуацию газовых баллонов производить крайне осторожно без ударов и опрокидывания, не открывая и не закрывая запорную арматуру и т. д. Вызвать на место пожара и организовать дежурство бригады скорой медицинской помощи до ликвидации пожара. Предусмотреть установление и объявление личному составу подразделений ГПС сигнала для отхода с позиций при возникновении опасности.

Методический план составил:

Начальник 3 караула ПЧ-23 Вавилкин С.В

Оценка: 1.7/5 (17 голосов )

Источник

Источник