ЭФЭР - пожарные роботы и роботизированные установки пожаротушения, лафетные и ручные стволы
Пожарные роботы и
ствольная пожарная техника — основа
современных эффективных технологий
пожаротушения

Защита пожаровзрывоопасных объектов нефтяной и газовой промышленности лафетными стволами и пожарными роботами

 Объекты нефтяной и газовой промышленности в большинстве своем относятся к наружным установкам, и для их защиты используется наружное пожаротушение. В настоящее время одним из основных средств в установках наружного пожаротушения являются водопенные лафетные стволы. Практически все нефтепорты и нефтяные терминалы на Балтике, на Черном и Белом морях, в зоне Арктики (море Лаптевых) и Дальнем Востоке (на Сахалине), а также сливо-наливные ж/д эстакады, нефтеперерабатывающие заводы, резервуарные парки нефтепродуктов и СУГ (сжиженных углеводородных газов) оснащены этой техникой (см. фото на рис.1-3).

Защита взрывоопасных объектов лафетными стволами и пожарными роботами ЭФЭР
Рис.1. Балтийская трубопроводная система, г. Приморск
Рис.2. Нефтяные терминалы "Лукойл-2", г.Высоцк, Выборгский р-н Ленинградской обл.
Рис.3. Защита резервуаров РВС-100000, г.Новороссийск

Для взрывоопасных объектов первостепенное значение имеет раннее обнаружение аварийных утечек и проливов, а также предупредительные и локальные меры по осаждению, охлаждению, тушению в ранней стадии, чтобы не допустить развития аварийной ситуации, т.к. последствия могут быть катастрофическими. Ввиду высокой опасности для человека все чаще используют безлюдные технологии, а для пожарной защиты - пожарные роботы.

Для локального обнаружения на ранней стадии паровоздушного испарения при разгерметизации оборудования используют газоанализаторы. Для раннего обнаружения возгорания используют быстродействующие детекторы пламени, совмещенные с телекамерами.

Защита взрывоопасных объектов пожарными роботами
Рис.4. Сливо-наливная ж/д эстакада СУГ, г. Нориманов Астраханской обл.
Рис.5. Пожарные роботы во взрывозащищенном исполнении для защиты
причального комплекса, морской порт Витина

Лафетные стволы (ЛС) и пожарные роботы (ПР) используются в качестве исполнительных устройств для ликвидации аварийной ситуации. ПР выполняются на базе ЛС и включают в себя также устройства обнаружения загорания и определения координат загорания. ПР, объединенные в роботизированные пожарные комплексы (РПК), имеют высокую маневренность при наведении, позволяют создать значительную интенсивность орошения, защищать большие площади в пределах радиуса действия струи, подавать огнетушащее вещество на значительные расстояния и высоту. [1]. Как правило, пожарные роботы и лафетные стволы устанавливают на пожарных вышках и имеют дистанционное управление. Во взрывоопасных зонах ЛС и ПР применяются во взрывозащищенном исполнении. Расстановку ЛС и ПР, входящих в состав установок пожаротушения, на защищаемом объекте следует производить исходя из условий эффективной дальности струй, при которой обеспечивается наибольшая интенсивность - это в пределах 90% от максимальной дальности подачи огнетушащего вещества, а для наружных установок – в пределах компактной части струи. При расчете защищаемых зон необходимо учитывать, чтобы каждая защищаемая зона находилась в радиусе действия двух ЛС или ПР [2]. На основании этого составляются карты орошения защищаемого объекта и определяются количество и расстановка ЛС или ПР.

Рассмотрим примеры применения ЛС и ПР для защиты конкретных объектов.

Причальный комплекс для перегрузки нефтепродуктов морского порта Витино на Белом море, с круглогодичной навигацией, обслуживаемой атомным ледоколом, см. фото на рис.5 защищается установкой водопенного пожаротушения. Для тушения пожара на технологической площадке предусматривается пенное орошение двумя пожарными роботами типа ПР-ЛСД-С60(20)У-Ех с общим расходом 30 л/с, работающими в режиме тушения по площади по заранее заданной программе. Для создания водяной завесы высотой не менее 16,5 м между причалом и танкером типа «Stena Arctica» по линии кордона причала устанавливаются лафетные стволы ЛС-С20Уо с осцилляторами и плоскими дефлекторами с общим расходом 40 л/с.
Охлаждение металлических конструкций в радиусе 10 м от технологической площадки осуществляется лафетным стволом ЛС-С20Уо с осциллятором с расходом 12,5 л/с. Установка внедрена в 2008 г.
Система комплексной защиты cклада нефтепродуктов ТНК «Карелиянефтепродукт», включающего в себя 7 резервуаров и сливо-наливную ж/д эстакаду, эксплуатируется с 2003г., см. рис.6.

План-схема защиты скалад нефтепродуктов пожарными роботами во взрывозащищенном исполнении
Рис.6. ТНК "Карелиянефтепродукт", г. Петрозаводск.
План-схема защиты склада нефтепродуктов

На объекте использовано 9 водопенных стволов с дистанционным и программным управлением, которые состыкованы с установкой водопенного пожаротушения, включая автоматизированную насосную и дозаторную.

Склад является прирельсовым. Поступление продуктов предусматривается в железнодорожных цистернах. Для тушения пожара в резервуарах, в соответствии с рекомендациями ВНИИПО использован метод подслойного тушения пожара с подачей пенораствора в нижний слой нефтепродукта выше уровня подтоварной воды. Одновременно с подачей пенораствора производится его орошение водой при помощи лафетных стволов с дистанционным и программным управлением (ЛСД), подключенных к кольцевому трубопроводу водоснабжения. При появлении открытого пламени тушение резервуаров производится пеной, стволами, подключенными к кольцевому пенному трубопроводу. Для сливо-наливной ж/д эстакады также тушение загоревшей цистерны производится пеной, а охлаждение рядом стоящих цистерн - водой. При поступлении сигнала о пожаре в защищаемой зоне по программе на зону защиты наводятся два ствола, которые отрабатывают заранее заданную программу тушения – «пенную атаку». Два других ствола охлаждают соседние резервуары по заранее составленной программе охлаждения для предупреждения загорания. ЛСД имеет также сервисные программы по техническому обслуживанию при эксплуатации и диагностике неисправностей.

На рис.7. представлен пожарный робот ПР-ЛСД-С60У-Ех-ИК-ТВ для защиты взрывоопасных объектов, в частности, для защиты операционного зала объекта МИК (Роскосмос). Вид взрывозащиты IExdIICT4 - взрывонепроницаемая оболочка. Детектор пламени во взрывозащищенном исполнении Flame Vision FV-312SC фирмы «Tyco» оснащен встроенной телекамерой.


Рис.7. Пожарный робот во взрывозащищенном исполнении ПР-ЛСД-С60У-Ех-ИК-ТВ
Рис.8. Пожарный робот с извещателем пламени ИП 328/330-1-1 во взрывозащищенном исполнении

В настоящее время освоен выпуск отечественных извещателей пламени во взрывозащищенном исполнении ИП 328/330-1-1 с техническим зрением, расширяющим функциональные возможности (см. рис.8).

Существующий опыт использования автоматических установок пожаротушения с использованием пожарных роботов для защиты различных объектов показал их эффективность в работе, возможности оперативно и с высокой точностью определять возгорание и обеспечивать подачу огнетушащих веществ непосредственно на очаг пожара в ранней стадии. Аналогичные системы используются также при защите крупных объектов, расположенных на открытом пространстве. Однако внешнее воздействие ветровой нагрузки на подаваемую струю существенно искажает баллистику струи, не обеспечивая тем самым требуемую интенсивность подачи огнетушащего вещества. В этом случае управление системой выполняется в дистанционном режиме с корректировкой оператора, что исключает применение безлюдных технологий, особенно важных для объектов на малонаселенных территориях Сибири и Севера.

На рис. 9 зеленым цветом выделены области, где имеются изменения по сравнению с фоном. Синим цветом показан результат аппроксимации верхней части контура (полиномом второй степени) с учётом влияния перспективы. Как видно, очертание синей кривой совпадает с баллистической траекторией струи. Полученные данные о положении струи используются для корректировки наведения на очаг загорания по ее фактическим координатам.


Рис.9.Оцифрованный видеокадр с идентификацией потока жидкости

В заключение хотелось бы отметить, что проведенная научно-исследовательская работа по баллистике струй, основанная на опытных данных и подтвержденная многочисленными экспериментами, по сути, не имеющая аналогов, позволила решить актуальную задачу по автоматическому наведению струи на очаг загорания по заданным координатам и тушению очага по заданной площади с заданной интенсивностью орошения. Это позволяет реализовать совершенно новые автоматические системы пожаротушения на базе пожарных роботов и применять безлюдные технологии в экстремальных условиях, опасных для жизни человека.

Список литературы:
1. Патент на изобретение № 2424837 «Роботизированный пожарный комплекс с полнопроцессной системой управления» от 20.01.2010, опубл. 27.07.2011, бюл. №21.
2. СП 5.13130.2009 Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования: приказ МЧС России от 25.03.2009 г. № 175; введ.01.05.2009. – М: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2009.
3. Горбань Ю.И., Синельникова Е.А. Роботы для пожаротушения. Эффективное определение и ликвидация очага возгорания // Системы безопасности. М.: Гротек, 2013 - № 6.
4. European patent No 2599525 “An automated fire-fighting complex integrating a television system”, date of filling: 14/07/2011, date of publication and mention of the grant of the patent: 30/12/2015 Bulletin 2015/53.
 

Нефть.Газ.Новации: Научно-технический журнал|№ 8/2018