Системы пожаротушения

Пожар на судне — одно из самых опасных бедствий. Он при­носит гораздо большие разрушения, чем любой другой вид ава­рии. При пожаре могут испортиться грузы, выйти из строя ма­шины и судовое оборудование, он представляет угрозу для жизни людей. Особенно большой ущерб причиняют пожары на пассажир­ских, грузопассажирских судах и танкерах. На последних они могут сопровождаться взрывом нефтяных паров в грузовых тан­ках. Пожар может возникнуть из-за неисправности электропро­водки, неправильной эксплуатации электрического и теплообменного оборудования, небрежного и неосторожного обращения с ог­нем, попадания искр на горючие материалы и др.

Конструктивные противопожарные мероприятия в соответ­ствии с требованиями морского Регистра и СОЛАС - 74 предусматри­ваются в процессе проектирования судна. К ним относятся разде­ление судна огнестойкими поперечными переборками, применение негорючих материалов для отделки помещений, пропитывание деревянных изделий огнестойкими составами, предотвращение искрообразования в отсеках и помещениях, где хранятся легко­воспламеняющиеся взрывоопасные жидкости или материалы, обеспечение судна противопожарным оборудованием и инвента­рем и т. д.

Но одни предупредительные меры не могут исключить пожары на судах. Борьба с пожарами осуществляется с помощью различ­ных средств, способных локализовать пожар, остановить его рас­пространение, создать вокруг источника пожара не поддерживаю­щую горения атмосферу. В качестве таких средств используют забортную воду, водяной пар, углекислый газ, пену и специаль­ные огнегасящие жидкости, так называемые хладоны. Огнегасящие вещества подаются к очагу пожара противопожарными системами: водяными, водораспыления и орошения, паротушения, углекислотного и пенного пожаротушения, объемного химического тушения, инертных газов.

Кроме стационарных систем пожаротушения суда оснащаются аппаратами пены средней кратности, переносными пенными уста­новками, ручными и пенными углекислотными огнетушителями.

К противопожарным системам относят также системы пожарной сигнализации (ручной, полуавтоматической и автоматической), которые обеспечивают профилактические противопожарные меро­приятия.

Пожарная сигнализация. Предназначена для обнаружения очага пожара в самом начале его возникновения. Пожарная сигна­лизация особенно необходима в помещениях где почти не бывает людей (грузовые трюмы, кладовые, малярные и т. п.). В систему пожар­ной сигнализации входят устройства, приборы и оборудование, служащие для автоматической пере­дачи на пост управления судном и центральный пожарный пост (ЦПП) сигналов о

	начавшемся пожареи месте его возникновения или о наличии реальной пожарной опасности в каком-либо отсеке или помеще­нии судна. Судовая пожарная сигнализация делится на сигнализацию обнаружения пожара — подача сигнала с места возникновения пожара в ЦПП; сигнализацию оповещения — уведомление эки­пажа, пассажиров и производственного персонала о
Рис. 34. Принципиальная схема работы электрической сигнальной системы

возникнове­нии пожара на судне; сигнализацию предупреждения — оповеще­ние экипажа и производственного персонала о пуске в действие одной из систем объемного пожаротушения. К судовой пожарной сигнализации также относятся устройства ручной пожарно-извещательной сигнализации, позволяющие лицу, обнаружившему пожар, немедленно сообщить об этом в ЦПП; авральная сигнали­зация (колокола громкого боя, ревуны и пр.), предназначенная для сообщения всему личному составу судна о возникновении пожара

Сигнал, поданный автоматической или ручной пожарной сигнализацией, поступает на специальный щит соответствующего поста и фиксируется на нем. Сигнал тревоги личному составу (сигнализация оповещения) может подаваться с поста вручную или автоматически. Машинные, котельные и насосные отделения, а также другие пожароопасные места должны оборудоваться автоматической пожарной сигнализацией. Датчики ручной пожарно-извещательной сигнализации устанавливают в коридорах и вестибюлях жилых, служебных и общественных помещений.

Чаще всего на судах используется предусмотренная Прави­лами Регистра сигнализация, с извещателями, реагирую­щими на температуру окружающей среды. На рис. 34 приведена принципиальная схема устройства пожарной сигнализации

Сигнальный аппарат 2 установлен в охраняемом помещении. Аккумулятор­ные батареи 1 а 10 включены в электрическую сеть. Благодаря наличию значи­тельного электрического сопротивления 4 ток проходит в основном через цепь с извещателем, поэтому в ветвях сила тока оказывается недостаточной для ра­боты пожарного гонга 6, сигнального колокола 8 и красных ламп 5 и 9. Когда сигнальный аппарат разомкнет электрическую цепь, соленоиды 5, 7 и // замы­кают контакты ветвей (соленоид 3 шунтирует сопротивление 4) и электрический ток поступает в сигнальную сеть, приводя в действие соответствующие аппараты, находящиеся в ЦПП. Каждой зажигающейся красной лампе соответствует свой номер охраняемого помещения.

Конструкции некоторых сигнальных аппаратов приведены на рис. 35. Простейший максимальный температурный извещатель (рис. 35, а) представляет собой ртутный термометр с впаян­ными платиновыми контактами. При повышении температуры до определенного значения столбик ртути, расширяясь, достигает верхнего контакта и замыкает электрическую цепь. Максималь­ный извещатель термостатического типа представлен на рис. 35,б.

В качестве чувствительного элемента используется биметаллическая пла­стинка 2, закрепленная на фарфоровом или пластмассовом основании 1. Верхний слой пластинки сделан из материала с малым коэффициентом линейного расши­рения, а нижний — с.большим. Поэтому при повышении температуры пластинка прогибается вниз. Когда температура достигнет заданного предельного значения, подвижный контакт 3 соприкоснется с неподвижным 4 и замкнет цепь. Контакт 4 выполнен в виде регулировочного винта, имеющего на диске шкалу настройки. С помощью винта можно настраивать извещатель в пределах от 303 до 343 К (от 30 до 70 ° С).

Наиболее распространенным является дифференциальный тем­пературный извещатель (рис. 35, в).

Внутренняя полость его корпуса разделена мембраной 3 на две камеры. Верхняя камера 4 сообщается с помещением, а нижняя / (с глухими стенками) соединена с ней через втулку 2 с несколькими отверстиями очень малого диа­метра. На втулке укреплен стержень 7, который упирается в подвижный контакт 6. Винт 5 служит упором, ограничивающим перемещение подвижного контакта.

При постоянной температуре воздуха контролируемого помещения давление в обеих камерах одинаково и контакт 6 замкнут с неподвижным контактом. Если же температура воздуха в помещении интенсивно повышается, воздух в кор­пусе извещателя нагревается. Из верхней камеры 4 он может свободно выходить через каналы в стенках корпуса. Выход же воздуха из камеры 1 возможен только через отверстия малого диаметра во втулке 2. Поэтому возникает разность давле­ний, под действием которой мембрана 3 прогибается вверх и стержень 7 отодви­гает контакт 6 — цепь размыкается, вследствие чего в систему сигнализации подается импульс. Если температура воздуха помещения изменяется с небольшой скоростью, воздух из камеры 1 успевает вытекать из отверстия втулки 2 и кон­такты не размыкаются.

Кроме электрической системы сигнализации на судах приме­няются противопожарные дымовые системы, основанные на контроле задымленности -

 

Рис. 35. Температурные извещатели

воздуха с помощью сигнального аппарата пожарного поста. В этом случае сигнал пожарной опасности подается самим воздухом, засасываемым из помещения в сигналь­ный аппарат.

Система водяного пожаротушения. Система водотушения (туше­ние огня сплошной струей воды) проста, надежна и ею обору­дуются все без исключения суда независимо от условий их эксплуа­тации и назначения. Основными элементами системы являются пожарные насосы, магистральный трубопровод с отростками, пожарные краны (рожки) и шланги (рукава) со стволами (бранд­спойтами). Помимо своего прямого назначения система водотуше­ния может обеспечивать забортной водой системы водяного оро­шения, водораспыления, водяных завес, пенотушения, сприн­клерную, балластную и др.; эжекторы осушительной и водоотлив­ной систем; трубопроводы охлаждения механизмов, приборов и устройств; трубопроводы промывки фекальных цистерн. Кроме того, система водотушения подает воду для обмывки якорных цепей и клюзов, мытья палуб и продувания кингстонных ящиков.

На спасательных и пожарных судах имеется специальная система водяного пожаротушения, независимая от' общесудовой системы.

Систему водотушения нельзя использовать для тушения горя­щих нефтепродуктов, так как плотность топлива или масла мень­ше, чем воды, и они растекаются по ее поверхности, что приво­дит к увеличению охваченной огнем площади. Водой нельзя тушить пожары лаков и красок, а также электрооборудования (вода является проводником и вызывает короткое замыкание).

Магистральный трубопровод системы выполняют линейным и кольцевым. Число и расположение пожарных рожков должны быть такими, чтобы в любую точку пожара можно было подать две струи воды от независимых пожарных рожков. Пожарный рожок представляет собой запорный клапан, имеющий с одной стороны фланец, которым он соединяется с трубопроводом, а с дру­гой стороны — быстросмыкаемую гайку для присоединения пожар­ного рукава. Свернутый в кольцо рукав со стволом хранится в стальной корзине около пожарного рожка. На пожарных кате­рах, спасательных судах и буксирах помимо рожков устанавли­вают лафетные стволы, из которых можно направлять мощную струю воды на горящее судно.

Напор в магистрали должен обеспечивать высоту струи воды не менее 12 м. В качестве механизмов системы водотушения при­меняют обычно центробежные и (реже) поршневые насосы. Подачу и напор пожарных насосов рассчитывают исходя из наиболее неблагоприятного случая работы системы, например из условия одновременного обеспечения действия пожарных рожков в коли­честве 15 % от всего числа установленных на судне, водяного орошения трапов и выходов из МО, системы водораспыления в МО, системы пенотушения. По Правилам Регистра минимальный напор должен быть у ствола 0,28—0,32 МПа; а расход воды через ствол — не менее 10 м³/ч.

Приемные трубопроводы пожарных насосов обычно присоеди­няют к кингстонам, причем насос должен иметь возможность принимать воду не менее чем из двух мест.

На рис. 36 приведена типовая схема системы водяного пожа­ротушения с кольцевой магистралью.

Рис. 36. Схема системы водяного пожаро-тушения с кольцевой магистралью для грузовых судов / — магистрали на обмыв якорных цепей и клюзов; 2 — угловой клапан;
3 — к системе водораспыления в МО; 4 — к системе пено­тушения; 5 — на промыва­ние цистерн сбора сточных вод; 6 — к системе ороше­ния выходов и вахт; 7 — концевой клапан; 8 — ма­нометр; 9 — центробежный насос; 10 — ма новаку у мметр; // — угловой невозвратно-запорный клапан; 12 — клинкетная

К двум центробежным насосам 9 забортная вода поступает от кингстона 15 и от другой магистрали 17 через фильтр 13 и клинкетные задвижки 12. У каждого насоса имеется байпасный трубопровод с невозвратно-запорным клапаном 11, позволяющий перекачивать воду по замкнутому контуру (работать «на себя»), когда нет расхода воды на потребителей. Напорные трубопроводы обоих насосов включены в кольцевую магистраль, от которой отходят: трубы к пожарным кла­панам 2; трубопровод 1 на обмыв якорных цепей и клюзов; ответвления — 3 к системе распыления МО, 4 к системе пенотушения, 5 на промывание цистерн сбора сточных вод, 6 к системе орошения выходов и вахт.

Система водораспыления и орошения. Распыленная вода яв­ляется одним из средств борьбы с пожаром. Над очагом пожара при мелком распылении воды создается большая поверхность испа­рения, что повышает эффективность охлаждения и увеличивает скорость процесса испарения. При этом практически вся вода испаряется и образуется обеднённая кислородом паровоздушная прослойка, отделяющая очаг пожара от окружающего воздуха. На морских судах применяются несколько разновидностей водо-распылительных систем: спринклерная, водораспыления, оро­шения и водяных завес.

Рис. 37. Спринклерная го­ловка  

Спринклерная систем а предназначена для тушения огня распыленными струями воды в каютах, кают-компаниях, салонах и служебных помещениях на пассажир­ских судах. Свое название система получила от применения в ней спринклеров — распыливающих на­садок с легкоплавким замком. Сприн­ клеры при достижении в помеще­нии соответствующей температуры автоматически раскрываются и рас­пыляют воду в радиусе 2—3 м. Трубопроводы системы всегда за­полнены водой, находящейся под невысоким давлением.

Спринклерная головка (рис. 37) состоит из корпуса 3, в который ввернуто кольцо 4, снабженное дужками 6. В центре диафрагмы 5 находится отверстие, по периметру которого напаян припой, образующий седло / стеклянного кол­пака 8, служащего клапаном. Клапан снизу поддерживается замком 9, части которого соединены легкоплавким припоем, рассчитанным на температуру плав­ления от 343 до 453 К (от 70 до 180 С) (в зависимости от температурного режима помещения), а для жилых и служебных помещений — около 333 К (60 °С). При по­вышении температуры плавится припой, замок распадается и клапан 8 откры­вается под давлением воды, подводимой к отверстию 2. Вода, падая на розетку 7, разбрызгивается.

Применяются также спринклеры, выполненные в виде стеклян­ной колбы, заполненной легкоиспаряющейся жидкостью, которая при повышении температуры закипает и разрывает колбу давле­нием образующихся паров. В систему входят трубопровод, несу­щий спринклеры; контрольно-сигнальный клапан, открывающий доступ воде к спринклерам и сигнальным устройствам; пневмо-гидравлическая цистерна с автоматически включающимся насо­сом. Устройство цистерны и ее автоматика такие же, как в системе бытового водоснабжения.

Система водораспыления (рис. 38) приме­няется для тушения пожаров в МО, насосных отделениях, анга­рах, гаражах.

Она выполняется в виде трубопроводов (нижнего 10 и верхнего 5) водорас­пыления, используемых для тушения пожара в нижней части отсека или вверху при затоплении или аварии в МО 17. На трубопроводах установлены водораспы­лители — струйные 6 и щелевые //. Вода в систему, защищенную предохрани­тельным клапаном 14, подается из пожарной магистрали / по перепускному тру­бопроводу 13. Для тушения пролившегося под настил 7 топлива открывают кла­паны 12, 15 и вода из щелевых распылителей 11 веерообразными струями накры­вает поверхность настила второго дна 8 и междудонной цистерны 9. При тушении горящего топлива, разлившегося на поверхности затопленного МО, открывают через палубную втулку 3 на верхней палубе 2 с помощью валикового привода 16 клапан 4, вода поступает в верхние водораспылители 6, из которых конусообраз­ными струями направляется вниз.

Одна из разновидностей водораспылителей показана на рис. 39. Наличие штифта в конструкции водораспылителя обе­спечивает распиливание воды до состояния водяной пыли, выхо­дящей из насадки в виде почти горизонтального веера. Диаметр выходного отверстия водораспылителя равен 3—7 мм. Напор воды при указанном типе водораспылителя составляет 0,4 МПа. На 1 м² площади орошаемой поверхности подается 0,2—0,3 л/с воды. Система орошения трапов и выходов предусмотрена для защиты людей при выходе из МО в случае пожара путем оро­шения всего пути выхода. Питание системы производится от пожар­ной магистрали, а также от пневмоцистерн забортной воды. Си­стемы орошения применяются также для понижения температуры в погребах, где хранятся взрывчатые и легковоспламеняющиеся вещества. В этом случае системы выполняются автономными. Система водяных завес существует на пожарных катерах для прикрытия поверхностей корпуса и надстроек судна сплошными водяными завесами. Система создает с помощью щеле­вых водораспылителей плоские водяные завесы, позволяющие катеру приближаться к горящему судну и тушить на нем пожар из лафетных стволов. Система состоит из трубопроводов со щеле­выми водораспылителями, расположенными по бортам катера. Необходимый расход воды обеспечивают пожарные насосы. Для создания водяных завес на 1 м² защищаемой площади подается 0,2—0,3 л/с воды.

  Рис. 5.46. Водораспыли­тель

Система паротушения. Эта система относится к системам объ­емного тушения, так как рабочее вещество заполняет весь свобод­ный объем закрытого помещения инертным для процесса горения насыщенным водяным паром с давлением не выше 0,8 МПа. Си­стема паротушения опасна для людей, поэтому не применяется в жилых и служебных помещениях. Ею оборудуются топливные цистерны, малярные, фонарные, кладовые для хранения легко­воспламеняющихся грузов, глушители главных двигателей, поме­щения нефтеперекачивающих насосов и др

Рис. 38. Система водораспыления в МО Рис. 39. Водораспыли­тель

	На станцию паротушения пар поступает от главных или вспомога­тельных судовых котлов, а также с берега, дока или другого судна (при доковании и ремонте). Для тушения пожара необходимо подавать не ме­нее 1,33 кг/ч пара на каждый 1 м^3помещения. Коллекторы станций па­ротушения должны получать пар по трубопроводам независимо от дру­гих потребителей пара
Рис. 40. Принципиальная схе­ма системы паротушения с цен­трализованным управлением

.

Проходящие в помещениях трубо­проводы паротушения должны иметь свои разобщительные клапаны, сосре­доточенные на центральной станции паротушения, снабженные отличи-

тельными надписями и окрашенные в красный цвет. Станцию паротушения следует располагать в отапливаемых помещениях, надежно защищенных от возможных механических повреждений. Система паротушения должна обеспечить заполнение паром поло­вины объема обслуживаемых ею помещений не более чем за 15 мин. Для этого необходимы трубы и отростки соответствующих размеров. Управление системой паротушения должно быть центра­лизованным, парораспределительную коробку (коллектор) надо устанавливать в доступном для обслуживания месте.

В системе паротушения с централизованным управлением (рис. 40) паро­распределительная коробка 2 снабжена манометром и клапанами: запорным 1, предохранительным 3 и редукционным 4. От распределительной коробки пар через запорные клапаны направляется в магистраль с отростками 6, идущими в трюмы. Их количество зависит от объема охраняемого помещения. Концы отростков располагают на высоте 0,3—0,5 м от настила. По отростку 5 через патрубок для присоединения шланга в систему подводится пар от внесудового источника.

Преимущество системы паротушения состоит в простоте ее устройства и эксплуатации, а также в сравнительно невысокой стоимости изготовления. Недостатки системы заключаются в том, что ее можно применять только в закрытых помещениях, пар портит грузы и механизмы и опасен для людей.

Система углекислотного тушения. Для тушения пожара в за­крытых помещениях (грузовых трюмах, топливных цистернах, МО и насосных отделениях, помещениях электростанции, спе­циальных кладовых) можно применять углекислый газ. Сущность действия углекислотного тушения сводится к разбавлению воз­духа углекислым газом для снижения в нем содержания кислорода до такого процента, при котором горение прекращается. Так, при введении в помещение углекислого газа в количестве 28,5 % от его объема атмосфера этого помещения будет содержать 56,5 % азота и 15 % кислорода. При 8 % содержании кислорода в воз­духе прекращается даже тление.

В настоящее время для тушения пожаров применяют газооб­разную и туманообразную снежную углекислоту. Углекислота выходит из баллона без "сифона (при положении баллона вентилем вверх) в газообразном состоянии. При выпуске через сифонную трубку (или при положении баллона вентилем вниз) углекислота выходит из баллона в жидком виде и, охлаждаясь у отверстия снаружи, переходит в туманообразное состояние или принимает вид хлопьев.

Углекислый газ при температуре 273 К (0 °С) и давлении 3,5 МПа обладает способностью сжижаться с уменьшением объема _в 400—450 раз по сравнению с газообразным состоянием. Углеки­слота хранится в стальных баллонах по 40 л с давлением до 5 МПа.

По Правилам Регистра при пожаре нужно заполнять 30 % объема наибольшего сухогрузного трюма и 40 % МО. По Правилам Регистра 85 % расчетного количества углекис­лого газа должно быть введено в течение не более 2 мин — в ма­шинные помещения, помещения аварийных дизель-генераторов и пожарных насосов, другие помещения, где применяются жидкое-топливо или иные воспламеняющиеся жидкости; 10 мин — в по­мещения с автотранспортом и топливом (кроме дизельного) в ба­ках, а также в помещения, где нет жидкого топлива или других воспламеняющихся жидкостей.

Различают системы углекислотного тушения высокого и низ­кого давлений. В системе высокого давления число баллонов для хранения сжиженного углекислого газа определяется в зависимости от степени наполнения (количества углекислого газа на 1 л вместимости), которая должна быть не более 0,675 кг/л при расчетном давлении баллона 12,5 МПа или не более 0,75 кг/л при расчетном давлении баллона 15 МПа и более. В системе низкого давления расчетное количество сжиженного углекислого газа должно храниться в одном резервуаре при рабочем давлении около 2 МПа и температуре около 255 К (—18 °С). Степень наполнения резервуара должна быть не более 0,9 кг/л. Резервуар должен обслуживаться двумя автоном­ными автоматизированными холодильными установками, состоя­щими из компрессора, конденсатора и охлаждающей батареи. Клапаны баллонов должны иметь конструкцию, исключающую самопроизвольное их открытие в условиях эксплуатации судна.

Заполнение баллонов и выпуск из них углекислоты осущест­вляются через выпускную головку — клапан (рис. 41), распола­гаемый в верхней части баллона. Клапан соединяется с сифонной трубкой, которая не доходит до дна баллона на 5—10 мм. Внутрен­ний диаметр трубки 12—15 мм, а диаметр проходного канала в вы­пускном клапане баллона 10 мм, что обеспечивает уменьшение площади проходного канала на 20—30 мм² по сравнению с пло­щадью поперечного сечения сифонной трубки. Это делается для предотвращения замерзания углекислоты при выпуске ее из бал­лона. Предохранительная мембрана из калиброванной латуни

Рис. 41. Выпускная головка углекислотного баллона с приводом

от троса или валика: а — клапан закрыт; б — клапан открыт

1-предохранительная мембрана; 2-нажимной рычаг; 3-пусковой рычаг;

4- тарелка; 5-шток; 13 - трос или валик

или оловянистой бронзы выдерживает давление 18±1 МПа и раз­рушается при давлении более 19 МПа. Соединенные с баллонами предохранительные трубопроводы и мембраны позволяют выпу­скать углекислоту в атмосферу при увеличении давления в балло­нах сверх допустимого. Это предотвращает ее произвольный выход в трубопроводы системы. Углекислота выпускается в систему через мембрану, которая прорезается перемещением вниз ножа-трубы.

Типовая углекислотная установкас од­ной станцией приведена на рис. 42.

Она состоит из группы баллонов 1, где хранится жидкая углекислота, кол­лекторов 2, 5 для сбора углекислоты, выходящей из баллонов, и трубопроводов 15 для ее подачи в помещения. Истечение углекислоты происходит через сопла (насадки) 16 из кольцевого трубопровода 17, проложенного под подволоком помещения. При истечении углекислота испаряется и превращается в инертный углекис­лый газ СО₂, который тяжелее воздуха и поэтому оседает вниз, вытесняя кислород из атмосферы. На трубопроводах системы установлены клапаны (главный сто­порный 13, пусковые 14), обеспечивающие герметичность перекрывания трубо­провода и быстрый пуск системы в действие. Давление в системе контролируется манометром 12. Каждый баллон снабжен специальной выпускной головкой 11 (см. рис. 5.48). Включение всех выпускных головок производится дистанционным пневматическим приводом 9, при поступлении в который сжатого воздуха по трубе 10 поршень 8 перемещает тяги 6 и 4. Отработанный воздух уходит в атмо­сферу по трубе 7. Для указания начала работы системы установлен извещатель 3.

В помещении станции температура воздуха не должна превы­шать 313 К (40 °С), что объясняется большим давлением (примерно 13 МПа) углекислоты при такой температуре. Станции размещают в надстройках и рубках, имеющих непосредственный выход на открытую палубу, оборудуют вентиляцией и тепловой изоляцией.

Для тушения пожаров применяют также ручные углекислотные огнетушители ОУ-2 и ОУ-5 вместимостью 2 и 5 л.

Недостатками углекислотной системы пожаротушения яв­ляются большое количество баллонов, высокая стоимость обору­дования станции, значительные расходы на перезарядку баллонов и опасность для личного состава при несоблюдении мер предосто­рожности.

Система пенотушения. Предназначена для тушения пожара путем подачи пены на горящую поверхность либо заполнением пеной защищаемого помещения. Система применяется для туше­ния пожаров в грузовых наливных отсеках, МО, грузовых насос­ных отделениях, кладовых легковоспламеняющихся материалов и веществ, малярных, закрытых грузовых палубах паромов и трей-лерных судов для перевозки автотранспорта и подвижной техники с топливом в баках и др.

Систему пенотушения не допускается использовать для тушения пожаров в грузовых помещениях контейнеровозов, а также в поме­щениях, в которых находятся химичес­кие вещества, выде­ляющие кислород или другие окисли­тели, способствую­щие горению, напри­мер нитрат целлюло­зы; газообразные продукты или сжи­женные газы с точкой кипения ниже темпе­ратуры окружающей среды (бутан, про­пан); химические ве­щества или металлы,

 

  Рис. 42. Станция углекислотного тушения

 

Рис. 43. Принципиальная схема автоматической дози­рующей установки

вступающие в реакцию с водой. Не допускается использовать систему пенотушения для ликвидации пожаров находящегося под напряжением электрооборудования.

В качестве огнегасящего средства в системе пенотушения применяется воздушно-механическая пена низкой (10: 1), сред­ней (50: 1 и 150: 1) и высокой (1000: 1) кратности. Под крат­ностью пенообразования понимается отношение объема получен­ной пены к объему исходного пенообразователя.

Химическая пена образуется при реакции растворов кислот и щелочей в присутствии специальных веществ, придающих ей клейкость. Воздушно-механическая пена получается в результате растворения пенообразующего состава в воде и смешения раствора с атмосферным воздухом. Пена в несколько раз легче воды и нефте­продуктов и поэтому плавает на их поверхности. В отличие от других огнегасительных веществ ею можно эффективно тушить горящие нефтепродукты на поверхности моря.

Пена не опасна для людей, не электропроводна, не портит грузы и нефтепродукты, не вызывает коррозии металлов. Выпу­щенная на очаг пожара пена изолирует его от кислорода атмосфер­ного воздуха, и горение прекращается.

Химическую пену получают из пенопорошков в пеногенераторах. Пенопорошки хранят на судне в герметически закрытых металлических банках. Основным недостатком химического пено­тушения является неподготовленность пеногенераторов к немед­ленному действию, так как при возникновении пожара надо вскрыть банки с порошком, что весьма трудоемко и занимает много времени. Поэтому химическое пенотушение на современ­ных судах применяется редко. Чаще применяют воздушно-механи­ческую пену, состоящую по объему из 90 % воздуха, 9,8 % воды и 0,2 % пенообразователя (жидкость специального состава).

В последнее время на морских судах получили большое рас­пространение две разновидности систем воздушно-механического пенотушения, различающиеся способом смешения пенообразователя с водой и конструктивной разновидностью устройств, в кото­рых получается пена.

На рис. 43 показана принципиальная схема автоматической дозирующей установки с подачей пенообразователя насосом. Дозирующие устройства предназначены для получения раствора пенообразующей смеси заданной концентрации с автоматической регулировкой.

Пенообразователь поступает в цистерну 3 через палубную втулку 2 с па­лубы /. Слив пенообразователя из цистерны производится через клапан 5, пере­борочный стакан и гибкий рукав 4. Пенообразователь поступает в насос 6, за­щищенный от повышения давления предохранительным клапаном 8, клапан 10 открывает поступление пенообразователя в дозатор 12, где он смешивается с во­дой, поступающей из водопожарной системы через клапан 14. Давление воды перед дозатором измеряется манометром 13. Из дозатора раствор пенообразующей смеси поступает в магистраль системы пенотушения //. Клапан ручной регу­лировки 9 позволяет излишнее количество пенообразователя направить в ци­стерну 3 при открытом клапане 7. Концентрация раствора пенообразующей смеси автоматически регулируется клапаном 16 с приводом 15.

Устройство воздушно-пенного ствола показано на рис. 44. При прохождении через суживающееся сопло струя растворен­ного пенообразователя приобретает большую скорость, с которой она входит в дырчатый диффузор. Через отверстия диффузора подсасывается окружающий воздух, в результате чего образуется воздушная пена.

На рис. 45 показана схема системы пожаротушения пеной высокой кратности с цистерной пресной воды и дозирующим уст­ройством. Система состоит из резервуара с запасом пенообразова­теля, стационарных пеногенераторов, разобщительной арматуры. Под давлением поступающей от насоса воды пенообразователь вытесняется по трубопроводу в магистраль к пеногенераторам. Дроссельные шайбы создают различные скоростные напоры пото­ков воды и пенообразователя, за счет чего обеспечивается их смешение в определенной пропорции и получение эмульсии. В пеногенераторах при смешении эмульсии с воздухом образуется пена.

Примененные в системе пеногенераторы типа ГСП обладают высокой кратностью пенообразования (свыше 70), большой пода­чей (свыше 1000 л/с), дальностью выброса струи пены 8 м при

Рис. 44. Воздушно-пенный ствол

1 — соединительная гайка; 2 — резиновое кольцо; 3 — сопло;

4 — винт; 5 — кожух; 6 — диффузор; 7 — пенопровод

Рис. 45. Принципиальная схема системы пожаротуше­ния пеной высокой кратности

/ — цистерна с пресной водой; 2, 5, 6, 8, 9, 12, 16, 19 — про­ходные запорные клапаны; 3 — центробежный, насос; 4, 10 — нанометры; 7 — резервуар с пенообразователем; // — пено: генератор; 13 — трубопровод подачи пенообразователя; 14, 18 — дроссельные шайбы; 15 — магистраль к пеногенераторам; 17 — сливной трубопровод; 20 •— пожарная магистраль

давлении перед генератором 0,6 МПа. Генераторы ГСП могут быть стационарными и переносными.

Переносной генератор показан на рис. 46.

Он состоит из распылительной головки 1 с быстросмыкаемой гайкой типа PC или РОТ, конфузора 2, корпуса 3 и выходного диффузора 4 с фланцем 5. К гайке головки присоединяется шланг, по которому к генератору подводится эмульсия. В диффузоре установлена сетка 6, обеспечивающая выпуск компактной струи пены.

Безотказность и быстродействие системы многократного пенотушения обеспе-чивают ее высокую эффективность при тушении нефтепродуктов. Благодаря этим качествам системы пенотушения получили широкое применение на сухогрузах и особенно на тан­керах.

Рис. 46. Переносной пеноге-нератор Рис. 47.Принципиальная схема систе­мы ОХТ

Система объемного химического тушения. Эти системы полу­чили распространение для тушения пожаров в МО и грузовых трюмах сухогрузных судов объемным способом, т. е. парами легко-испаряющихся жидкостей. Преимущество системы объемного химического тушения (ОХТ) по сравнению с системой углекислотного тушения состоит в том, что легкоиспаряющаяся огнегасительная жидкость хранится при низком давлении, вследствие чего возможность ее потерь от утечки значительно снижается. В качестве огнегасительной жидкости применяются состав БФ-2 — смесь бромистого этила (73 %) и фреона Ф-114-В (27 %) — или чистый Ф-114В₂. Применение БФ-2 в судовых условиях предпоч­тительно, так как при вибрациях и повышенной температуре про­исходят утечки огнегасящей жидкости через соединения трубо­проводов.

Жидкость ОХТ по огнетушащим качествам превышает угле­кислоту: на каждый 1 м³ объема помещения для тушения пожара нефтепродуктов требуется 0,67 кг/мин углекислоты, а состава БФ-2 — всего 0,215 кг/мин. Жидкость ОХТ хранят в цистернах и подают к месту пожара с помощью сжатого воздуха с давлением 0,5—1 МПа. Баллоны размещают на станции жидкостного туше­ния. От баллонов в каждое охраняемое помещение проводится трубопровод, который заканчивается в верхней части помещений распылительными головками. При высоте помещения более 5 м устанавливают два яруса распылителей.

На рис. 47 приведена принципиальная схема системы ОХТ.

Огнегасительная жидкость находится в баллоне 1, а сжатый воздух, необ­ходимый для работы системы, — в баллоне 2. Система снабжена манометром 9 и клапанами: запорными 4, 8, предохранительным 10, редукционным 5, в котором давление воздуха снижается до требуемого. Поступающий в баллон сжатый воз­дух вытесняет огнегасительную жидкость через сифонную трубку 11 в раздаточ­ную магистраль 6. С помощью распылителей жидкость распиливается по всему помещению. По окончании работы трубопроводы системы должны быть продуты сжатым воздухом черев трубопровод 3 и клапан 7 для удаления остатков жидкости. Помещение необходимо хорошо провентилировать.

Система инертных газов. Противопожарные системы танке­ров совершенствуются с учетом передового отечественного и зару­бежного опыта. В последние годы Международная морская орга­низация (ИМО) и морской Регистр особое внимание уделяют той группе противопожарных систем, которые обеспечивают преду­преждение пожаров или взрывов на танкерах. К ним в первую очередь можно отнести систему инертных газов для грузовых и отстойных танков и устройства для предотвращения проникно­вения пламени в танки.

Система инертных газов предназначена для активной защиты грузовых отсеков танкера от пожара и взрыва путем создания и постоянного поддержания в них инертной (невоспламеняющейся) микроатмосферы с содержанием кислорода по объему не более 8 %. В такой обедненной кислородом среде невозможно воспламенение углеводородных паров, выделяемых перевозимым

Рис. 5.55. Принципиальная схема усовершенствованной системы инертных газов танкера 1 — дымоход вспомогательных котлов; 2 — устройство очистки клапана; 3 — контактнопрямоточные аппараты охлаждения иочистки газов; 4 — каплеотделитель; 5 — подача газа в танки; 6 — прием инертных газов с берега; 7 — палубный во­ дяной затвор; 8 — кингстонный ящик; 9 — сублиматор; 10 — газодувки; И — слив за борт; 12 — насосы подачи воды к палубному затвору; 13 — прием воды от кингстонов МО; 14 — насос охлаждающей забортной воды; /5 — трубопровод от резервного насоса вспомогательных механизмов; Т — реле температуры; APT — аварийное реле температуры; РД — реле давления; ОРД — оперативное реле давления; РВД, РИД — реле верхнего и нижнего давлений; О, — дистанционный контроль кислорода; АВУ, АНУ — аварийные датчики верхнего и нижнего уровня", СВУ — сигнализатор верхнего уров­ ня; ----- инертные газы; — — — груз;---- забортная вода;--------- слив воды н дренаж; X хозяйственный п

Рис. 49. Контактно-прямоточный аппарат охла­ждения и очистки газов 1, 2 — вход и выход газа; 3 — указательная колонка; 4 — c лив воды; 5 — подвод воды; 6 — дренаж; 7 — cмотровой лючок; 8 — предварительный впрыск воды в охладитель I ступени

грузом или его остатками на внутренних поверхностях грузовых танков.

Рассмотрим систему инертных газов современного танкера типа «Победа», где в качестве защитных инертных газов исполь­зуются отрабо-тавшие дымовые газы одного из двух вспомогатель­ных котлов. При тепловых нагрузках не менее 40 % котлы яв­ляются генераторами инертных газов с низким (до 5 % по объему) содержанием кислорода и температурой в районе отбора газов, не превышающей 533 К (260 °С); по достижении номинальной тепловой нагрузки температура газа возрастает до 638 К (365 °С).

Максимальное количество отбираемых из дымохода котла отработавших газов в 1,25 раза превышает суммарную подачу установленных на танкере грузовых насосов, что соответствует 7500 м³/ч или 30 % от общего количества дымовых газов, выбра­сываемых в атмосферу через дымоход. С такими параметрами инертные газы поступают в систему технического кондициониро­вания и подаются в грузовые и отстойные танки.

Система работает следующим образом (рис. 48). За счет раз­режения во всасывающем участке, создаваемого работающей газодувкой, инертные газы последовательно проходят через контактно-прямоточные охладители-очистители газов первой и второй сту­пени, конструкция которых приведена на рис. 49. Инертные газы охлаждаются за счет интенсифицированного контакта с за­бортной водой, подводимой в аппарат снизу через завихритель с лопатками. При температуре забортной воды 30 °С температура инертных газов на выходе из аппарата второй ступени составляет 35 °С.

В системе предусмотрена двухступенчатая очистка газов от сажи, механических примесей и сернистых соединений. Наличие двух ступеней очистки увеличивает время активного контакта двухфазной среды (газы — вода) и тем самым способствует повы­шению эффективности этой операции. В результате из отработав­ших газов удаляется от 99,1 до 99,6 % сернистых соединений.

Охлажденные и очищенные инертные газы на выходе из актив­ной зоны аппаратов подвергаются первичной сепарации содержащейся в них воды.

	Рис. 50. Каплеотделитель 1,4 — патрубки входа ивыхода газов; 2 — дренаж; 3 — слив влаги; 5 — указательная колонка; 6 — смотровой лючок
Рис.51. Схема действия палубного водяного затвора: а — газодувка не рабо­тает; б — подача газов в танки
/, 3 — патрубки входа и выхода газов; 2 — заслонка; 4, 6 — слив и подвод воды; 5 — гибкий сливной шланг

Эта операция осуществляется в брызгоотбойнике с профилированными лопатками, где при движении газо­вого потока центробежные силы разделяют газоводяную смесь на фазы; при этом вода удаляется из аппаратов за борт, а инерт­ные газы поступают в каплеотделитель (рис. 50). В нем произво­дится вторичная сепарация, основанная на принципах изменения направления потока влажных газов и центробежного разделения сред в завихрителе с профилированными лопатками. Отсепарированная влага удаляется за борт через общий сливной трубо­провод, а инертные газы нагнетаются газодувкой в палубную рас­пределительную магистраль через палубный водяной затвор. Последний предотвращает попадание углеводородных паров в судо­вые помещения через проходящие транзитом трубопроводы инерт­ных газов при неработающей газодувке.

Принцип работы водяного затвора (рис. 51) основан на гид­равлическом закрытии трубопровода инертных газов при нерабо­тающей газодувке, а при ее работе — на отжатии уровня воды за отражатель для прохода инертных газов. Этим предотвращаются переток пожароопасных углеводородных паров в судовые поме­щения и унос воды из затвора в грузовые отсеки при установив­шемся режиме работы системы. Для этой цели затвор оборудован специальным поворотным устройством, состоящим из заслонки с противовесом, к которому крепится открытый конец гибкого шланга, служащего для удаления воды из водяной полости затвора и обеспечения непрерывной циркуляции в ней воды при работающей и неработающей системе инертных газов. Циркуляция воды в затворе осуществляется двумя центробежными насосами, один из которых является резервным. Вода из затвора сливается за борт через кингстон, расположенный в грузовом насосном отде­лении. Затвор снабжен смотровыми стеклами, водоуказательной колонкой, паропроводом обогрева водяной полости и средствами автоматического контроля уровня и температуры воды.

Из палубного водяного затвора через установленный за ним невозвратно-запорный клапан инертные газы поступают в палуб­ную распределительную магистраль и подаются в грузовые от­секи, на ответвлениях к которым также установлены невозвратно-запорные клапаны.

Система инертных газов работает в следующих случаях:

при первоначальном заполнении грузовых отсеков инертными газами перед приемом груза;

во время перехода танкера с грузом или балластом, при по­грузке танкера для поддержания заданного избыточного давления инертных газов от 2 до 8 кПа и периодической их подкачки в танки при падении давления ниже указанного значения;

при выгрузке нефтепродукта для замещения его инертными газами;

во время мойки танков стационарными средствами, в том числе сырой нефтью;

при вентиляции грузовых отсеков инертными газами и дега­-

зации танков наружным воздухом.

Рис. 52. Схема размещения газоотвод­ного оборудования и продувки танков
1 — продувочная труба; 2, 3 — газовыпускные колонны продувочных и газо­отводных труб; 4 — магистраль инертного газа
Рис. 53. Газовыпускная колонна газоотводных труб   1 — лючок удаления наполнителя из огнепреградителя; 2 — огнепреградитель; 3 — щит напоромера; 4, 6 — рукоятки привода ручного открытия газо­выпускного устройства и вакуумного клапана; б — автоматическое высокоско­ростное газовыпускное устройство; 7 — вакуумный клапан; 8 — пламепре-рывающая сетка; 9, 10 — лючки досыпки и заполнения наполнителем огне­преградителя

Газо- и воздухообмен в грузовых танках обусловливается режимами работы системы инертных газов (рис. 52). Для эффек­тивного осуществления этого процесса каждый грузовой танк имеет палубный ввод инертных газов, продувочную трубу и авто­номную газоотводную систему. Колонки продувочных труб и газо­отвода (рис. 53) снабжаются автоматическими газовыпускными устройствами, обеспечивающими скорость газовоздушного потока не менее 30 м/с на всех режимах работы, что исключает проникно­вение пламени в танки и загазованность палубы судна и способ­ствует улучшению условий труда членов экипажа.

Трубопровод подвода инертных газов и продувочная труба раз­несены как по длине танка, так и от ДП, чем обеспечивается эффек­тивный газообмен, способствующий ускорению создания равно­мерной низкой концентрации кислорода или близкой к атмосфер­ному воздуху по концентрации кислорода среды после дегазации. Для продувки (в случае необходимости) инертными газами грузо­вой системы между ней и системой инертных газов предусмотрена перемычка, снабженная по условиям безопасности запорными органами и воздушной головкой.

Дата добавления: 2017-02-01