Таблица 4.4
Допустимая продолжительность работы в ТОК
|
Интенсивность теплового потока, кВт · м-2 |
Продолжительность работы, мин |
|
7 |
16 |
|
10,5 |
12 |
|
14 |
8 |
|
18 |
6 |
Комплект теплоотражательный для пожарных (ТОК) обеспечивает защиту от воздействия ИК-излучения поверхностной плотностью до 18 кВт · м-2 и температуры окружающей среды до 200 °С в течение 8 мин. В комплект входят куртка с центральной бортовой застежкой на карабинах-застежках и с отсеком для изолирующих дыхательных аппаратов (КИП-8, АИР-317, АСВ-2 и др.), отстегивающийся капюшон с иллюминатором из органического стекла, закрытого полиамидной пленкой желтого цвета для защиты глаз от световой радиации; полукомбинезон на бретелях, бахилы для защиты ног и трехпалые перчатки с крагами. Подошвы бахил и ладонная часть перчаток изготавливается из спилка.
Комплект ТК-800 предназначен для защиты работающего при температуре окружающей среды 200 °С -в течение 16 мин, при температуре 800 °С - 40 с. Допускается кратковременный контакт с открытым пламенем. В комплект ТК-800 входят комбинезон, рукавицы, капюшон с иллюминатором (состав иллюминатора - термостойкое стекло ЛК-5, органическое стекло, полиамидная пленка), бахилы. Все составные части костюма имеют съемные чехлы, позволяющие использовать их многократно. В качестве теплоизолятора используются либо шерстяной ватин, либо шерстяной войлок АТИМ-9. Масса комплекта ТК-800 составляет 18 кг.
Вся экипировка личного состава должна строго соответствовать требованиям Боевого устава пожарной охраны и Правилам по охране труда в подразделениях ГПС МВД России.
Для кратковременных работ в зоне с интенсивностью теплового излучения, указанной в табл. 4.4, следует применять теплоотражательные комплекты (ТОК), пока не будет достигнута возможность пребывания людей в зоне высоких температур в течение 1 - 1,5 ч. Для бесперебойной работы целесообразно разбить личный состав на несколько групп с поочередной заменой их в зоне высоких температур.
Вводить людей в такую зону сначала следует на 10 -15 мин.
После отдыха время пребывания в ней увеличивается по графику, представленному в табл. 4.5.
Таблица 4.5
Рекомендуемое время отдыха в зависимости от продолжительности работы
|
Продолжительность работы, мин |
Продолжительность отдыха, мин |
|
15 |
10 |
|
30 |
15 |
|
45 |
20 |
|
60 |
30 |
|
75 |
40 |
|
90 |
60 |
Людей, работающих в непосредственной близости от открытого огня, охлаждает группа ствольщиков, которая находится дальше от очага пожара на длину струи, их в свою очередь, при необходимости, орошает другая группа ствольщиков, т. е. осуществляется эшелонированная защита.
При затяжном пожаре необходимо организовать пункты с питьевой водой, обогревом, а зимой - с заменой мокрой одежды.
Помимо средств индивидуальной защиты широко используются средства коллективной защиты - экраны, ширмы и т. п.
Средства коллективной защиты представляют собой металлический каркас с укрепленными на нем алюминиевыми листами, с вырезанными в них смотровыми отверстиями. Как правило, изготавливаются они без какой-либо технической документации и отличаются только размерами.
Они обеспечивают защиту людей и техники от воздействия тепловых потоков, позволяют проводить работы вблизи очага пожара. Однако все они имеют ряд существенных недостатков:
используемые защитные экраны и ширмы являются либо неразборными, либо сборка и демонтаж их сопряжены со значительными трудовыми затратами и использованием специального инструмента;
большая масса и габаритные размеры затрудняют транспортировку их к месту пожара и перемещение на пожаре.
ВНИИПО МВД России разработан легкий разборный защитный экран с изменяющимися габаритными размерами и геометрической формой. Он представляет собой каркас из алюминиевого профиля с натянутой на него металлизированной кремнеземной тканью с высокой степенью отражения теплового потока излучения (до 90%). Предусмотрены смотровые отверстия, закрытые органическим стеклом с полиамидной пленкой. Имеются специальные отсеки с внутренней стороны для размещения необходимых инструментов и аппаратуры.
Собирается и разбирается экран в течение не более 5 мин без использования какого-либо инструмента. В собранном состоянии он хранится в специальном чехле. Масса экрана не более 15 кг, защищаемая площадь 6 м2.
Для защиты органов дыхания личного состава при работе в зоне пожара, а также в местах возможного скопления газообразных веществ и продуктов их горения применяются изолирующие противогазы.
Контроль за соблюдением правил охраны труда осуществляет специально назначенное РТП лицо.
5. РАСЧЕТ СИЛ И СРЕДСТВ
Расчет сил и средств сводится к определению расходов средств тушения на тепловую защиту аппаратов, строительных конструкций и тушение пожара, количества оперативных подразделений для подачи средств тушения, количества основной и специальной техники.
Требуемые расходы воды и пены на тепловую защиту технологического оборудования, строительных конструкций определяются по формуле
, (5.1)
где 
-требуемый расход огнетушащего вещества на тепловую защиту оборудования, л·с-1; 
- интенсивность подачи огнетушащего вещества на тепловую защиту каждого аппарата (объекта), л · с-1 · м-2 , принимается в соответствии с табл. 5.1; 
- площадь защищаемой поверхности аппарата (объекта), м2.
Таблица 5.1
Интенсивность подачи огнетушащего вещества на тепловую защиту аппарата (объекта) с помощью передвижных средств
|
Огнетушащие вещества |
Интенсивность подачи воды и пены, л · с-1 · м-2 |
|
Компактные водяные струи из ручных и лафетных стволов |
0,5 |
|
Распыленные водяные струи из ручных стволов типа РСП-70, РСП-50 |
0,3 |
|
Распыленные водяные струи из распылителей турбинного типа и воздушно-механическая пена (по раствору) |
0,2 |
Примечание. Интенсивность подачи огнетушащих веществ для тепловой защиты соседнего оборудования уменьшается в 2 раза.
Расход раствора пенообразователя для тушения продукта, разлившегося на территории объекта и находящегося в аппаратах, определяется по формуле
QПТ = IТ · SТ, (5.2)
где QПТ - требуемый расход раствора пенообразователя, л · с-1; IТ - требуемая интенсивность подачи пены (по раствору), л · с-1 · м-2, принимается по табл. 5.2; SТ - расчетная площадь тушения, м2. Принимается за вычетом участков, защищаемых стационарными системами пенного тушения.
Расход порошка на тушение горящей струи СУГ определяется по формуле
QП = IП · W, (5.3)
где QП - требуемый расход порошка, кг · с-1; IП - интенсивность подачи порошка, кг · кг-1 (продукта), принимается по табл. 5.2; W - расход продукта, кг · с-1.
Расход порошка на тушение горения СУГ на свободной поверхности определяется по формуле (5.2), в которой в качестве величины IТ следует брать интенсивность подачи порошка из табл. 5.2.
Общий расход воды на тепловую защиту оборудования, строительных конструкций и на тушение пожара определяется по формуле
, (5.4)
Общий расход раствора пенообразователя на тепловую защиту и тушение вычисляется по формуле
, (5.5)
Исходя из общего расхода веществ пожаротушения, определяется количество оперативных отделений для подачи воды или пены с помощью соотношения
, (5.6)
где 
- общий расход воды или пены на тушение и защиту объекта, л · с-1; 
- расход воды или пены, который может подать одно оперативное отделение, л · с-1.
Определяем запас пенообразующих веществ:
, (5.7)
где WПО - количество пенообразователя на защиту и тушение объекта, л; К - коэффициент запаса, принимается равным З; С - концентрация раствора пенообразователя, %; QЗП, QТП - расход пены (по раствору) на защиту и тушение объекта, л · с-1; 
, 
- расчетное время тушения и защиты оборудования, с, принимается в зависимости от конкретной обстановки на пожаре.
Количество автомобилей порошкового тушения определяется следующим образом:
для тушения струи газа
, (5.8)
где GГ - расход газа при струйном истечении, кг · с-1, принимается по табл. 3.4; GАП - предельный расход газа, потушенный одним АП, кг · с-1, принимается по табл. 5.3; для тушения пролива сжиженного газа
, (5.9)
где SГ - - площадь пожара, м2; SАП - предельная площадь горения пролива СУГ, потушенная одним АП, м2, принимается по табл. 5.3.
Таблица 5.2
Интенсивность подачи огнетушащих веществ для тушения СУГ, пролившегося на объекте и истекающего из аппарата
|
Характер горения |
Интенсивность подачи средств тушения |
|||
|
Воздушно-механическая пена средней кратности (по раствору) |
Распыленная вода |
Порошок |
Хладоны |
|
|
СУГ, под слоем гравия |
1,0 л·с-1·м-2 |
5,0 л·с-1·м-2 |
- |
- |
|
СУГ, на свободной поверхности |
1,0 л·с-1·м-2 |
- |
1,0 кг·с-1·м-2 |
- |
|
Компактная струя СУГ |
- |
3,5 л · кг-1 |
4,0 кг · кг-1 |
4,5 кг · кг-1 |
|
Распыленная струя СУГ |
- |
3,5 л · кг-1 |
4,0 кг · кг-1 |
4,5 кг · кг-1 |
Таблица 5.3
Предельный расход сжиженного газа и предельная площадь пролива, которые тушатся одним автомобилем
|
Марка автомобиля |
Средства подачи порошка |
Предельный расход жид. и газа, кг · с-1 |
Предельная площадь пролива, м2 |
|
АП-3 (130) 148 |
Лафетный ствол с расходом 20 кг · с-1 |
5 |
20 |
|
Два ручных ствола с суммарным расходом 2,4 кг · с-1 |
0,6 |
7 |
|
|
Один ручной ствол с расходом 1,2 кг · с-1 |
0,3 |
3,5 |
|
|
АП-3 (130) 148 А |
Лафетный ствол с расходом 40 кг · с-1 |
10,0 |
40 |
|
Два ручных ствола с суммарным расходом 7,0 кг · с-1 |
1,8 |
20 |
|
|
Один ручной ствол с расходом 3,5 кг · с-1 |
0,9 |
10 |
|
|
АП-4 (43105) 222 |
Лафетный ствол с расходом 80 кг · с-1 |
20,0 |
40 |
|
Два ручных ствола с суммарным расходом 9,0 кг · с-1 |
2,2 |
25 |
|
|
Один ручной ствол с расходом 4,5 кг · с-1 |
1,1 |
12,5 |
|
|
АП-5 (53213) 196 |
Лафетный ствол с расходом 40 кг · с-1 |
10,0 |
40 |
|
Два ручных ствола с суммарным расходом 9,0 кг · с-1 |
2,2 |
25 |
|
|
АП-5 (53213) 196 |
Один ручной ствол с расходом 4,5 кг · с-1 |
1,1 |
12,5 |
|
АКТ-05/05 (66)207 |
Лафетный ствол с расходом порошка 4 кг · с-1 |
1,1 |
12 |
|
АКТ-3/2,5 (133ГЯ) 197 |
Лафетный ствол с расходом порошка 30 кг · с-1 |
10 |
25 |
Потребности в специальной и вспомогательной технике (рукавные автомобили, автомобили связи и освещения, автоподъемники и др.) устанавливаются с учетом конкретной обстановки пожара, наличия высотных технологических аппаратов, удаленности водоисточников и других условий.
Общее количество основных, специальных и вспомогательных автомобилей принимается с учетом необходимого резерва:
No6tu = K · Np, (5.10)
где Np - расчетное количество основных, специальных и вспомогательных автомобилей, ед; К - коэффициент запаса, принимается равным в летнее время 1,2, в зимнее время - 1,5.
ПРИЛОЖЕНИЕ
1. Методика определения удельной массы СУГ, испарившегося из пролива
Настоящая методика приведена в работе [8]. В ней показано хорошее согласие получаемых результатов с экспериментальными данными.
Для сжиженных углеводородных газов (СУГ) при отсутствии данных допускается рассчитывать удельную массу паров испарившегося СУГ mСУГ, кг · м-2, по формуле*
,
(1.1)
где М - молярная масса СУГ, кг · моль-1; LИСП - мольная теплота испарения СУГ при начальной температуре СУГ. Тж, Дж · моль-1; Т0 - начальная температура материала на поверхность которого проливается СУГ, соответствующая расчетной температуре tp, К; Тж - начальная температура СУГ, К; lТВ - коэффициент теплопроводности материала, на поверхность которого проливается СУГ, Вт · м-1 · К-1; а - эффективный коэффициент температуропроводности материала, на поверхность которого проливается СУГ, равный 8,4·10-8 м2 · с-1; t - текущее время, с, принимаемое равным времени полного испарения СУГ;
- число Рейнольдса; U - скорость воздушного потока, м · с-1; d - характерный размер пролива СУГ, м; vв - кинематическая вязкость воздуха при расчетной температуре tp, м2 · с-1;
lВ - коэффициент теплопроводности воздуха при расчетной температуре tp, Вт · м-1 · К-1;
tp - расчетная температура, °С. В качестве расчетной температуры следует принимать максимально возможную температуру воздуха в данной климатической зоне или максимально возможную температуру воздуха по технологическому регламенту с учетом возможного повышения температуры в аварийной ситуации.
_________________
* Формула применима при температуре подстилающей поверхности от минус 50 до плюс 40 °С
Пример. Определить массу газообразного этилена, образующегося при испарении пролива сжиженного этилена в условиях аварийной разгерметизации резервуара.
Данные для расчета
Изотермический резервуар сжиженного этилена объемом Vирэ = 10000 м3 установлен в бетонном обваловании со свободной площадью Fоб = 5 184 м2 и высотой отбортовки Ноб = 2,2 м. Степень заполнения резервуара a = 0,95.
Ввод трубопровода подачи сжиженного этилена в резервуар выполнен сверху, а вывод отводящего трубопровода - снизу.
Диаметр отводящего трубопровода dТР = 0,25 м. Длина участка трубопровода от резервуара до автоматической задвижки, вероятность отказа которой превышает 10-6 в год (и не обеспечено резервирование ее элементов), L = 1 м. Максимальный расход сжиженного этилена в режиме выдачи Gжэ = 3,1944 кг · с-1. Плотность сжиженного этилена при температуре эксплуатации Тэк - 169,5 К rэж = 568 кг · м-3. Плотность газообразного этилена при Тэк rГЭ = 2,0204 кг · м-3. Молярная масса сжиженного этилена Mэж = 28 · 10-3 кг · моль-1. Мольная теплота испарения сжиженного этилена при Тэк LИСП = 1,344 х 104 Дж · моль-1. Температура бетона равна максимально возможной температуре воздуха в соответствующей климатической зоне Тб = 309 К. Коэффициент теплопроводности бетона lб = 1,5 Вт · м-1 · К-1. Коэффициент температуропроводности бетона а = 8,4 · 10-8 м2 · с-1. Минимальная скорость воздушного потока Vmin = 0 м · с-1, а максимальная для данной климатической зоны Vmax= 5 м · с-1. Кинематическая вязкость воздуха vв при расчетной температуре воздуха для данной климатической зоны tp = 36 °С равна 1,64 · 10-5 м2 · с-1. Коэффициент теплопроводности воздуха lв в при tp равен 2,74 · 10-2 Вт · м-1 · К-1.
Расчет
При разрушении изотермического резервуара объем сжиженного этилена составит:
Свободный объем обвалования Vоб = 5184 · 2,2 = 11404,8 м3.
Ввиду того, что VСЖЭ < Vo6, примем за площадь испарения FИСП свободную площадь обвалования Роб, равную 5184 м2.
Тогда масса испарившегося этилена mИЖЭ с площади пролива при скорости воздушного потока v = 5 м · с-1 рассчитывается по формуле (1.1) и составляет:
Масса тИЖЭ при v = 0 м · с-1 составит 529039 кг.
2. Методика определения растекания СУГ за пределы обвалования при разрушении резервуара
Настоящая методика приведена в работе [9].
Относительное количество СУГ Q (%), перелившегося через обвалование вследствие быстрого (в пределе квазимгновенного) разрушения резервуара зависит от отношения высоты обвалования а к высоте столба СУГ в резервуаре h0 и уклона подстилающей поверхности b.
Рис. 2.1. Зависимость относительного количества жидкости Q, перелившейся через обвалование, от параметра a/h0 при различных наклонах подстилающей поверхности:
1-b = -0,02; 2-b = 0; 3-b = 0,2
Уклон подстилающей поверхности b рассчитывают по формуле
b = Da / L, (2.1)
где Dа - перепад высот подстилающей поверхности у резервуара и обвалования, м;
L - расстояние от резервуара до обвалования, м.
Относительное количество СУГ Q (%), перелившегося через обвалование, определяют по рис. 2.1 и 2.2. Использование графиков для определения Q допустимо при соотношении величин расстояния от резервуара до обвалования к диаметру резервуара от 2 до 5.
Пример. Определить массу сжиженного этилена, перелившегося через обвалование при мгновенном разрушении наземного изотермического резервуара, расположенного на ровной площадке.
Данные для расчета
Изотермический резервуар имеет объем V = 10000 м3, степень его заполнения жидкой фазой a = 0,95. Высота резервуара h0 = 20 м. Высота обвалования а = 6 м. Плотность сжиженного этилена при температуре эксплуатации Тэк = 169,5 К составляет rэж = 568 кг · м-3.
Рис. 2.2. Зависимость относительного количества жидкости Q, перелившейся через обвалование, от параметра b, характеризующего наклон подстилающей поверхности, при различных отношениях a/h0:
1 - a/h0 = 0,2; 2 - a/h0 = 0,3; 3 - a/h0 = 0,5; 4 - a/h0 = 0,7; 5 - a/h0 = 0,9; 6 - a/h0 = 1,1.
Расчет
Полная масса сжиженного этилена в резервуаре равна: mЭ = V · rЭЖ · a = 5,4 · 106 кг.
Параметр a/h0 = 6/20 = 0,3. Параметр b = 0. С помощью рис. 2.1 (кривая 2) находим относительное количество жидкости Q, перелившейся через обвалование: Q = 39 %.
Масса сжиженного этилена, перелившегося через обвалование при мгновенном разрушении резервуара, составит
mП = (Q/100) тЭ = 2,11 · 106 кг.