Расчет запаса и расход пенообразователя

Рассмотрим порядок расчета запаса пенообразователя исходя из действующих нормативных документов. Основой расчета запаса пенообразователя является расчет расхода раствора пенообразователя на тушения. Расход пенообразователя, точнее его раствора, основан на важнейшем параметре – нормативной интенсивности ( Jн [л/м2с]). Нормативная интенсивность, используемая для определения расхода, определяется через критическую (Jк) следующим образом:

J н = b · J к ,

где коэффициент запаса b = 2,3.

Зная площадь пожара (Sп2]) и нормативную интенсивность можно определить минимальное значение расхода пенообразователя, точнее – расхода водного раствора пенообразователя – на тушение такого пожара (q р-ра [л/с]):

q р - ра = J н · S п

При этом следует помнить, что мы получаем минимальное значение расхода пенообразователя (раствора). Связано это с тем, что при реальном тушении помимо величины расхода пенообразователя (раствора) мы должны обеспечить так называемый «штатный» режим работы пеногенерирующей аппаратуры, т.е. нормативный расход (qств) при нормативном давлении на входе в устройство пеногенерирования (пеногенератор или ствол). Эти параметры определяются типом и конструкцией оборудования.

Количество требуемых генераторов (стволов) (N) в наиболее общем случае определяется так:

N = q р - ра /q ств . = No + a/b ,

где qств. – расход пенообразователя (раствора) при «штатном» режиме работы оборудования (номинальный расход);

No – целое число результата деления и a/b – дробная его часть.

Поскольку использовать пеногенерирующие изделия «лишь частично» не возможно, придется округлить необходимое количество стволов (генераторов) в большую сторону, т.е.

N = q р - ра /q ств . = No + a/b » No + 1 .

Следующим шагом мы должны определить важнейшие параметры нашей системы (установки) пожаротушения: расход пенообразователя (раствора) на тушение ( Q) и его запас (М). Формулы для определения расхода пенообразователя (раствора) и запаса просты и очевидны:

Q = q ств · (No + 1)

М = q ств · (No + 1) · t т ,

где tт – расчетное время тушения пожара (с).

Расчетное время тушения пожара, например, для резервуаров типа РВС составляет 10 или 15 минут. Величина зависит от принятой технологии подачи пены и организации пуска установки пожаротушения: подача сверху или под слой горючего, автоматический или ручной пуск, использование передвижной пожарной техники и т.п.

При разработке плана тушения пожара исходя из конкретных условий защищаемого объекта и тактико-технических возможностей пожарных подразделений возможно обоснование иной величины расчетного времени тушения пожара.

Для резервуарных парков расчет запаса пенообразователя (раствора) (МS) определяется как трехкратный, т.е. МS = 3·М. В СНиП «Склады нефти и нефтепродуктов. Противопожарные нормы» такой запас называется нормативным. Он же является и суммарным. Вместе с тем изменение терминологии и введение ничем не обоснованных терминов запаса «рабочий», «резервный» и т.п., приводит к необоснованному увеличению объема хранящегося пенообразователя с трехкратного до пятикратного. Это, конечно, не снижает общий уровень противопожарной защиты объекта, но оставляет открытым вопрос о целесообразности дополнительных финансовых затрат.

Проводя простейшие расчеты по приведенным выше формулам, хоть мы и говорили о расходе пенообразователя и расчете запаса пенообразователя, на самом деле речь шла о водном растворе пенообразователя. Чтобы внести ясность в используемые термины «расчет пенообразователя», «расход пенообразователя» и «запас пенообразователя» напоминаем, что по умолчанию под термином «пенообразователь» понимается жидкий концентрат поверхностно-активных веществ с различными добавками. Этот концентрат используется на первом этапе для получения водного раствора, который затем поступает на пеногенерирующую установку и уже в виде пены доставляется в зону пожара. Таким образом, пожар тушит не раствор пенообразователя и, конечно, не концентрат пенообразователя, а полученная из его водного раствора пена.

Для получения водного раствора концентрат пенообразователя должен смешиваться с водой. При этом концентрация (Сп) в водном растворе должна в точности соответствовать рекомендуемой изготовителем. Наиболее распространенными рабочими концентрациями в растворе являются 6%, 3%, 1,5%, 1%, 0,5%. В соответствии с этим окончательные величины расхода пенообразователя (Qконц.) и его запаса ( Мконц., МSконц.) (концентрата, т.е. без учета расхода воды) составят, например, для рабочей концентрации 6%:

Q конц. = Q · Сп = 0,06· Q ;

Мконц. = М· Сп = 0,06· М ;

М S конц = 3 · Мконц. = 3 ·М· Сп = 0,18· М .

Таким образом, по отношению к критическим условиям тушения, т.е. к условиям подачи пены, когда пожар потушить мы вероятно не сможем, наш запас надежности составляет

b S рос. = 2,3 · 3 = 6,9 .

Анализ зарубежных методов определения параметров пожаротушения свидетельствует о том, что иностранные специалисты не используют понятие «критической интенсивности» и определяют нормативные параметры, используя иные подходы. Вместе с тем, численные значения этих параметров по отношению к критическим условиям, т.е. запас надежности (bSиностр.) составляет величину от 6 до7 единиц, что практически совпадает с российским запасом надежности при расчете расхода и запаса пенообразователя.