Противопожарные системы буксирных судов

Противопожарная система судна устанавливается на пассажирских судах речного или морского флота, буксирах, грузовых танкерах и служит для защиты: главных и вспомогательных двигателей, машинных отделений; генераторов электроэнергии и прочего. Всякое горение, которым сопровождается пожар, возможно только при трех составляющих: горючее, окислитель и тепло. Чтобы предупредить или потушить возникший пожар, достаточно исключить хотя бы одно составляющее.

Уменьшение количества горючих материалов и предохранение от возгорания необходимых на судне материалов в значительной мере достигается в результате выполнения ряда предупредительных мероприятий, установленных правилами надзора за постройкой и эксплуатацией судов и требованиями Регистра. К ним в основном относятся:

• пропитка горючих материалов антипиренами, огнеупорная краска;
• устранение нагрева топливных цистерн, деревянных и других горючих конструкций;
• предупреждение утечек жидкого топлива и огнеопасных газов из специальных помещений;
• надежная вентиляция помещений, где могут образоваться огнеопасные газы и т. п.

Борьба с возникшим на судне пожаром производится активными средствами, в первую очередь противопожарными системами, обеспечивающими прекращение горения путем уменьшения содержания кислорода в помещении, изоляции горящих предметов от доступа воздуха или охлаждения горящих материалов.

На буксирах применяются следующие противопожарные системыОрганизация пожарной безопасности судна, используемые непосредственно на буксире или для обслуживания буксируемых и толкаемых судов, а также других, терпящих бедствие, судов:

1. водотушение — для тушения пожара во всех помещениях, а также на других судах и на берегу компактными струями или распыленной водой. Система используется для подачи воды на пенотушение и к другим потребителям забортной воды;
2. пенотушение — предназначено главным образом для тушения пожара нефтепродуктов, но при запасе пенообразователя может быть успешно использовано во всех помещениях, а также на других судах и на берегу;
3. паротушение — для тушения пожара в цистернах топлива и масла, в глушителях, утилизационных котлах, дымоходах. Система используется также для пропаривания цистерн при очистке их перед ремонтом;
4. жидкостные системы СЖБ или ЖС — для тушения пожара парами огнегасительных жидкостей в машинных отделениях и помещениях с электрооборудованием. Система иногда используется для тушения пожара в топливных цистернах;
5. система инертных газов — для заполнения инертным газом (продуктами сгорания топлива) отсеков буксируемых и толкаемых судов как профилактическое средство с целью безопасного транспортирования нефтепродуктов.

Системы, с помощью которых создается атмосфера, не поддерживающая горения во всем объеме обслуживаемого помещения, например, паротушения, жидкостного тушения, инертных газов и пенотушения при заполнении всего объема высокократной пеной, относятся к системам объемного тушения. Водотушение и пенотушение с обычной кратностью выхода пены относятся к системам поверхностного тушения.

Любой пожар может быть легко ликвидирован, если он обнаружен в самом начале его возникновения. Поэтому кроме систем тушения пожара буксиры оборудуются системами сигнализации обнаружения пожара, которые выполняются автоматическими для опасных в пожарном отношении помещений: кладовых легковоспламеняющихся материалов, машинных отделений без постоянной вахты и т. п.

Противопожарная система – водотушение

Система водотушения проста и надежна, поэтому применяется на всех буксирах.

Вода — наиболее дешевое, доступное и эффективное огнегасительное вещество. Имея высокую теплоемкость, вода хорошо охлаждает горящие предметы. При нагреве до 100° и превращении в пар 1 кг воды расходуется около 540 ккал тепла с образованием 1 700 л пара. Наибольший эффект воды достигается, если она подается на очаг пожара в распыленном состоянии. В этом случае благодаря очень большой поверхности частиц воды значительно увеличивается объем одновременно испаряющейся воды, чем достигаются высокий охлаждающий эффект и интенсивное образование паровой прослойки, изолирующей очаг пожара от доступа свежего воздуха. Применение распыленной воды расширяет область ее использования, включая тушение пожара нефтепродуктов и электрооборудования, находящегося под напряжением.

Система водотушения обслуживается пожарными насосами с независимым механическим приводом, установленными в машиннокотельном отделении и нагнетающими забортную воду в трубопровод, к пожарным рожкам которого присоединяются шланги (рукава) с ручными комбинированными стволами для подачи на очаг пожара воды в виде компактных или распыленных струй.

Для тушения пожара на других судах или береговых объектах служат также шланги или стационарные лафетные стволы, способные подавать воду на большие расстояния.

Количество и производительность стационарно установленных пожарных насосов для собственной противопожарной защиты определяется по нормам Регистра. Так, для морских буксиров валовой вместимостью до 1 000 peг. т требуется один насос, а для буксиров валовой вместимостью от 1 001 до 4 000 peг. т. — два насоса, обеспечивающие напор у рожков, равный 26 м вод. ст., и производительность (в м³/ч) не менее полученной по формулам:

$Q = k{m}^2, Форм. 1$

$m = 1,68\sqrt{L(B+H)}+25, Форм. 2$

• где k — коэффициент, равный 0,01 при валовой вместимости менее 1 000 peг. т и 0,08 при валовой вместимости более 1 000 peг. т;
• L — длина судна между перпендикулярами, м;
• В — ширина судна наибольшая, м;
• Н — высота борта до палубы переборок на миделе, м.

Общую производительность установленных пожарных насосов принимают не менее суммарного расхода воды на одновременную работу двух стволов водотушения, системы пенотушения (если она обслуживает машинное отделение) и орошение трапов и выходов.

Предлагается к прочтению: Основные требования к судну и судовым техническим средствам

Буксиры предназначены для обслуживания других судов, поэтому они оборудуются дополнительными средствами водотушения, мощность которых определяется техническим заданием на проектирование. Так, большинство толкачей внутреннего плавания кроме основного пожарного насоса имеют второй такой же насос; на морских портовых буксирах мощностью 1 200 л. с. установлен спасательный пожарный насос ДПЖН 220/105 производительностью 220 м³/ч с автономным дизельным приводом; морские буксиры-спасатели мощностью 2 000 л. с. дополнительно оборудованы двумя спасательными пожарными насосами ЭПЖН-2 производительностью 220 м³/ч при напоре 105 м вод. ст. каждый.

Трубопровод системы водотушения обычно выполняют в виде линейной магистрали, в которую подают воду все насосы. От магистрали проводят отростки к рожкам, расположенным в местах, удобных для присоединения шлангов. Количество рожков определяют из условия подачи в любое место судна не менее двух струй; в машинном отделении рожков должно быть не менее двух. От магистрали проводят также отростки к другим потребителям забортной воды: к системе пенотушения, эжекторам осушения, на искрогашение, резервное охлаждение механизмов, обмыв якорных канатов, промывку фекальной цистерны и др.

Диаметр магистрали определяют расчетом на обеспечение напора у рожков не ниже требуемого. Скорость движения воды в участках трубопровода, часто используемых для подачи воды, должна быть не более 3 м/с для стальных труб и 1,2 м/с для медных.

Кроме указанных системы водотушения имеют следующие особенности (рис. 1): напорная труба каждого насоса 1, 6 снабжена невозвратно-запорным клапаном 10, препятствующим утечке воды при одном неработающем насосе; между насосом 6 и невозвратно-запорным клапаном установлен рожок для водотушения в машинном отделении при полностью отключенной системе в случае ее повреждения; наружные участки трубопровода и проложенные в неотапливаемых помещениях могут отключаться клапанами 19.

При работе спасательного пожарного насоса вода подается на другие суда лафетным стволом и по шлангам от рожков колонок, расположенных на обоих бортах.

Некоторые буксиры-спасатели имеют от двух до шести лафетных стволов, а для безопасной швартовки к горящему судну снабжаются водяной бортовой завесой, создаваемой распылителями. К распылителям вода подается от быстродействующих клапанов, имеющих дистанционное управление из ходовой рубки.

Система водотушения на толкачах внутреннего плавания показана на рис. 2. Один из пожарных насосов имеет дистанционное управление, которое осуществляется из ходовой рубки. Для подачи воды на толкаемые баржи в носовой части толкача установлен рожок, который соединяется шлангом с системой водотушения баржи. При толкании барж с нефтепродуктами от системы подается вода в трубы орошения, снижающие искрообразование в упорах и сцепе.

Кроме систем водотушения со стационарными насосами буксиры-спасатели имеют 1—3 переносные мотопомпы типа М600 или МП800 с комплектами рукавов.

Трубопровод системы водотушения выполняют из стальных бесшовных оцинкованных труб с фланцевыми соединениями и прокладками из паронита. Арматуру применяют стальную, чугунную и бронзовую. На прочность трубы испытывают гидравлическим давлением, равным двойному рабочему, а собранная система — на плотность давлением, равным 1,25 от рабочего, и в действии.

Противопожарная система – пенотушение

В системах пенотушения используется воздушно механическая пена, получаемая с использованием пенообразователя ПО-1 (ГОСТ 6 948—70) —жидкости темно-коричневого цвета с удельным весом 1,1 и температурой замерзания не выше — 8°. При механическом перемешивании воздуха с 1 л воды, в которой содержится 2—4% пенообразователя ПО-1, получается 10 л пены, что соответствует кратности выхода пены, равной десяти, и удельному весу ее 0,1 г/м³. Содержание пенообразователя ПО-1 увеличивается до 5—6% при низких температурах. Стойкость пены составляет 30 мин — за это время из пены выделяется половина жидкости, из которой она получена. В случае замерзания пенообразователь не теряет своих качеств. При испарении воды и загустевании он может быть разбавлен водой до первоначального состояния.

Срок хранения ПО-1 практически не ограничен. При использовании морской воды качество пены несколько снижается, а добавление нефтепродуктов даже в очень ограниченном количестве вызывает резкое снижение кратности и стойкости пены из-за выпадения в осадок клея, имеющегося в пенообразователе, что в свою очередь усиливает коррозионное действие пенообразователя на металл.

Для получения воздушно-механической пены может быть использован также пенообразователь ПО-6, который обеспечивает кратность выхода пены, равную шести, при стойкости ее не менее 60 мин. Огнегасительные качества пены, полученной на основе пенообразователя ПО-6, более высокие по сравнению с таковыми у пены из ПО-1, но применение ПО-6 на буксирах нецелесообразно по следующим причинам:

1. при хранении этот пенообразователь может портиться (загнивать) и постепенно терять пенообразующие свойства;
2. ПО-6 не может быть использован для получения высокократной пены.

Воздушно-механическая пена хорошо тушит пожары нефтепродуктовБорьба с пожаром на судне. Имея малый удельный вес и хорошую текучесть, она покрывает поверхность горящих нефтепродуктов, изолирует их от атмосферного воздуха и охлаждает; в результате резко снижается испарение нефтепродуктов. Пена может быть успешно использована для тушения пожара твердых горючих материалов в помещениях судна или на открытых палубах. Обладая большой смачивающей способностью, она способна быстрее, чем огонь, проникать вглубь хлопка или других волокнистых материалов. Ввиду высоких огнегасительных свойств воздушно-механическую пену используют на многих буксирах для собственных нужд и обслуживания других судов.

Применяемая на толкачах система пенотушения (рис. 3), служит основным средством борьбы с пожаром в машинных отделениях и может быть применена на толкаемых судах. Запас ПО-1 от 300 до 1 000 л хранится в цистерне, снабженной трубой с палубной втулкой для налива, воздушной трубой и расходным краном. Иногда вместо воздушной трубы на цистерне ставится клапан, препятствующий испарению пенообразователя и автоматически открывающийся только при разрежении в цистерне во время расхода пенообразователя. При работе системы пенотушения вода из пожарной магистрали подается в смеситель воды и ПО-1 (условно он называется пеносмесителем), отрегулированный на подсос 4% пенообразователя из цистерны. Смесь воды с пенообразователем поступает по трубопроводу к рожкам, к которым присоединяются шланги с воздушно-пенными стволами. В стволе смесь подсасывает воздух и выходит наружу в виде струи пены.

Для обслуживания машинного отделения рожок с шлангом и воздушно-пенным стволом располагают у входа и сюда же выводят валиковый привод для дистанционного управления клапаном пуска воды от пожарной магистрали.

На морских буксирах систему пенотушения выполняют аналогично. Правилами Регистра предусмотрено оборудование морских буксиров, предназначенных для буксировки наливных судов, системой пенотушения, способной подавать в течение 15 мин не менее 8 м³ воздушно-механической пены в минуту, при одновременной работе не менее двух стволов водотушения с диаметром спрыска 16 мм. Этому условию удовлетворяют морские буксиры мощностью 2 000 л. с., имеющие 500-л запас ПО-1, достаточный для работы системы пенотушения в течение 15 мин и состоящий из пеносмесителя ВЭЖ-17 производительностью 10 м³/мин и двух ручных воздушно-пенных стволов производительностью по 4—5 м³ пены в минуту.

Пеносмеситель ВЭЖ-17 изготовлен из бронзы и пригоден для морской воды. На речных толкачах применяют такие же по размерам и устройству пеносмесители ПС-5 из легкого сплава. В связи с ростом перевозок нефтепродуктов на крупных танкерах и необходимости их надежного обслуживания некоторые морские и океанские буксиры-спасатели оборудованы мощными лафетными стволами с пенообразующими насадками. Такие стволы способны подавать струи воды или пены на расстояния, превышающие соответственно 100 и 60 м.

К нескольким одновременно работающим лафетным стволам необходимо подавать значительное количество смеси воды с пенообразователем, что может быть обеспечено различными устройствами. Наиболее просто смешение осуществляют подачей пенообразователя во всасывающую трубу насоса или при помощи шайбового дозатора, нашедшего широкое применение в системах пенотушения танкеров.

Эффект использования системы пенотушения можно значительно повысить за счет приготовления высокократной воздушно-механической пены. Из одного объема смеси воды (94%) и пенообразователя ПО-1 (6%) в пеногенераторе получается до 100 объемов пены. Такая пена может применяться не только для поверхностного, но и для объемного тушения пожара, так как за короткий промежуток времени заполняет любое недоступное для людей из-за пожара помещение. При этом резко снижается температура в районе пожара, вытесняется весь дым, а прекращение доступа свежего воздуха приводит к ликвидации очага пожара.

Противопожарная система – паротушение

В качестве огнегасительного вещества в системе паротушения используют водяной насыщенный пар давлением 5—8 кгс/см².

На буксирах, имеющих паровые котлы, системой паротушения оборудуются цистерны жидкого топлива и смазочного масла, кладовые легковоспламеняющихся материалов, фонарные, малярные, глушители двигателей внутреннего сгорания, утилизационные котлы, дымовые трубы котлов, пространство под котлами, работающими на жидком топливе.

Паротушение может служить основным средством борьбы с пожаром только в том случае, если подача пара с расходом не менее 1,33 кг/ч на каждый 1 м³ валового объема наибольшего охраняемого помещения обеспечена немедленно во всех условиях эксплуатации как на ходу, так и на стоянке судна. Это условие удовлетворяется на очень немногих буксирах, оборудованных главными паровыми энергетическими установками. На буксирах-теплоходах основным противопожарным средством, как правило, для всех помещений служат другие системы (водотушение, пенотушение, жидкостные системы), однако если имеются паровые вспомогательные котлы, паротушение обычно предусматривается, так как не только повышает надежность противопожарных средств, но и служит для пропаривания цистерн при очередных их чистках и ремонте.

Станцию паротушения располагают вне охраняемых помещений, но вблизи их — чаще всего в нишах или выгородках шахт машинных или котельных отделений. Станция представляет распределительную коробку, пусковые клапаны которой имеют надписи с названием обслуживаемых помещений, куда проведены трубы. К коробке пар подводят по самостоятельным трубопроводам от котлов и от втулки приема пара с берега или дока.

Читайте также: Пожаробезопасность нефтеналивных танкеров

Чтобы в обычных условиях эксплуатации исключить всякую возможность обводнения топлива и масла в цистернах за счет утечек пара через неплотно закрытые клапаны, на коробке ставят спускной (сигнальный) кран, который всегда открыт и закрывается только при использовании системы по назначению.

Для тушения пожара, возникающего в пространстве под котлом, служит труба с раструбом или перфорированный трубопровод, пар в который поступает по трубе с пусковым клапаном, расположенным около котла, в месте, удобном для немедленного тушения возникшего очага пожара.

Надежность противопожарной защиты машинно-котельных отделений можно еще более повысить, если использовать трубопровод системы паротушения для подачи по нему огнегасительной жидкости, как это, например, выполнено на морских буксирах мощностью 2 000 л. с. На таких буксирах моторное, дизель-генераторное отделения и помещение электрощитов оборудованы системой жидкостного тушения (рис. 4). Паротушение в цистернах топлива и масла, расположенных в пределах данных помещений, Правилами Регистра не требуется, однако система паротушения имеется.

Распределительная коробка станции паротушения соединена паропроводом с двумя станциями системы жидкостного тушения. Таким образом, имеется возможность тушить пожар в цистернах, утиль-котлах и в пространстве под котлом паром или огнегасительной жидкостью — в зависимости от создавшейся обстановки.

На буксирах нет больших помещений, обслуживаемых системой паротушения, поэтому в каждое помещение объемом менее 500 м³ достаточно провести одну трубу диаметром 15 мм. В цистернах с нефтепродуктами трубы заканчивают в наиболее возвышенной их части, а в других помещениях — на высоте 0,8—1 м от настила.

Трубопровод выполняют из стальных бесшовных труб с штуцерными или фланцевыми соединениями, имеющими прокладки из паронита. Арматура — стальная или латунная.

При изготовлении системы паротушения испытываются:

• готовые трубы — на прочность гидравлическим давлением, равным двойному рабочему;
• полностью собранная система — на плотность гидравлическим давлением, равным полуторному рабочему;
• в действии — кратковременным впуском пара во все охраняемые помещения.

Жидкостное тушение

Это сравнительно новая система обладает рядом преимуществ по сравнению с другими системами. К таким преимуществам относятся:

1. высокий эффект тушения пожара многих горючих материалов, включая нефтепродукты;
2. простота устройства и эксплуатации в связи с отсутствием высокого давления в емкостях хранения огнегасящих жидкостей;
3. постоянная готовность к немедленному пуску в действие.

Огнегасительные жидкости не портят материалов и оборудования.

Они являются диэлектриками и могут быть использованы в помещениях с электрооборудованием, находящимся под напряжением, поэтому их можно считать незаменимыми для использования в машинных и котельных отделениях с механизмами, работающими на жидком топливе.

В качестве огнегасительной жидкости на буксирах более ранней постройки получил распространение давно известный состав ЖС, основным компонентом которого служит четыреххлористый углерод.

В последние годы стали применять новые жидкостные составы СЖБ, которые благодаря ряду существенных преимуществ заменяют состав ЖС. Основные физико-химические и технические показатели составов и жидкостей приведены в табл. 1.

 
По сравнению с бромистым этилом четыреххлористый углерод во много раз токсичнее, поэтому Правилами Регистра запрещено применение его на судах в качестве огнегасительной жидкости, а рекомендуется использовать состав ВФ-2. Для всех огнегасительных жидкостей устройство системы одинаково: в специальной станции размещаются резервуары для жидкости, баллоны сжатого воздуха, контрольно-измерительные приборы, средства сигнализации и пусковая арматура. От резервуаров проведены трубопроводы, которые в охраняемых помещениях имеют распылители. Баллоны сжатого воздуха нужны в связи с тем, что давление паров всех жидкостей и составов при обычной температуре в помещениях невелико и практически не превышает 2 кгс/см², поэтому подать жидкость в охраняемые помещения можно только вытеснив ее из резервуаров сжатым воздухом, давление которого должно быть достаточным для покрытия потерь напора в трубопроводах и распылителях.

Все оборудование системы устанавливается в специальной станции пожаротушения с герметичными стальными переборками. Станция размещается вне охраняемых помещений и снабжается выходом на открытую палубу. На небольших судах, где системой охраняются небольшие по объему помещения, такая станция может быть размещена на открытой палубе, например в выгородке под трапом или на стенке в виде шкафа.

Помещение станции должно иметь тепловую изоляцию из трудносгораемых или несгораемых материалов для предохранения от нагрева за счет солнечной радиации и вентиляцию, обеспечивающую 8—10 обменов в час. Для искусственного освещения станции используется как основная, так и аварийная сети освещения, а для естественного — иллюминатор в стенке или двери, через которые можно вести наблюдение за температурой по термометру внутри помещения.

Предлагается к прочтению: Якорные устройства буксирных судов

Наиболее распространенное размещение оборудования станции и состав его показаны на рис. 3. Из двух комплектов основного оборудования один служит запасным на случай повторного тушения пожара в любом охраняемом помещении, включая наибольший по объему. Цистерны часто заполняют открытым наливом через палубную втулку 16. Однако рекомендуется закрытый налив непосредственно из железных бочек 28, в которых транспортируются огнегасительные жидкости.

Пары огнегасительных жидкостей опасны для людей, поэтому выпуск жидкостей в помещения, где могут находиться люди, например в машинном отделении, должен сопровождаться сигнализацией предупреждения. Обычно сигнализация осуществляется с помощью блокировочного устройства на пусковом клапане. Для того чтобы люди своевременно могли покинуть помещение, сигнал должен быть подан не менее чем за 60 с до пуска жидкости.

Сигнал предупреждения подается только в то помещение, в которое проникла жидкость. Он должен быть ясным и хорошо слышен среди шума в помещении. В дополнение к звуковому сигналу дается световой сигнал с надписью «Газ! Уходи!» Исправность действия предупредительной сигнализации контролируется обратным сигналом из охраняемого помещения по сигнальной лампе на щитке, установленным на станции около пусковых клапанов. Начало и конец выпуска жидкости может контролироваться по второй сигнальной лампе на щитке, которую включает реле 24 при наличии давления в трубопроводе. Питание сигнализации производится током как от общесудовой, так и от аварийной сети.

На крупных буксирах целесообразно иметь систему с повышенной надежностью, что достигается за счет размещения оборудования в двух небольших станциях, как это выполнено, например на буксирах мощностью 2 000 л. с. (см. рис. 4). В каждой станции размещена только половина оборудования. Таким образом, разделив оборудование на две части и разместив его в двух небольших станциях, можно получить систему с повышенной надежностью, поскольку каждое охраняемое помещение будет обслуживаться двумя станциями. Эта схема удобна для любых буксиров, на которых выделение одной сравнительно большой площади для станции встречает затруднения. Особенностью системы буксира мощностью 2 000 л. с. является также возможность подачи огнегасительной жидкости во все топливные цистерны и утилизационные котлы через систему паротушения.

Эффект тушения значительно повышается при быстром введении расчетного количества жидкости равномерно по всему помещению: быстрее подавляется огонь, меньше выделяется токсичных продуктов термического распада горючих материалов и паров огнегасительной жидкости. Поэтому трубопровод должен обеспечивать подачу жидкости в помещение в мелкораспыленном состоянии за время не более одной минуты.

В охраняемом помещении распределительный трубопровод размещают в верхней части помещения возможно ближе к ограничивающей его сверху палубе, а распылители устанавливают равномерно по всей площади и так, чтобы корпусные конструкции и другие трубопроводы не мешали свободному распылению жидкости. Если помещение разделено проницаемыми переборками, то распылители устанавливают во всех частях помещения.

В помещениях, высота которых больше 5 м, распылители располагают ярусами, т. е. на разной высоте с учетом равномерного заполнения всего объема помещения парами испаряющейся жидкости. Трубопровод от станции до охраняемых помещений прокладывают по возможности кратчайшим путем под защитой судового набора, с минимальным количеством изгибов и соединений и с уклоном в сторону охраняемых помещений. В жилых и служебных помещениях трубопровод не должен иметь разъемных соединений.

Свойства огнегасительной жидкости позволяют выполнять трубопровод из различных материалов. Наиболее часто применяют стальные бесшовные оцинкованные трубы. В охраняемых помещениях распределительный трубопровод можно изготовить из оцинкованных водогазопроводных труб с соединениями из фитингов ковкого чугуна.

Если в качестве огнегасительной жидкости используют фреон 114 В-2 в чистом виде, то трубопровод можно изготовить из труб алюминиевых сплавов.

Арматура, находящаяся в контакте с жидкостью, должна иметь набивку из фторопласта. Прокладки соединений труб в подобных случаях изготовляют из фторопласта или текстолита. Прокладки соединений, имеющих кратковременное соприкосновение с жидкостью, могут быть паронитовые.

После изготовления и монтажа системаИзготовление узлов и монтаж систем на судне, испытанная на прочность и плотность, должна быть проверена в действии. Правильность монтажа, работа распылителей, настройка редукционных и предохранительных клапанов проверяется продувкой сжатым воздухом.

В снабжении судна должен быть предусмотрен переносный электровентилятор для вентиляции охраняемых помещений после тушения пожара при помощи жидкостной системы. В процессе проверки системы определяют удобство использования электровентилятора и возможность подачи питания от электросети вблизи всех охраняемых помещений.

Система инертных газов

Инертных газов, которые можно использовать в качестве огнегасительного вещества, много, но в данном случае имеются в виду газы, полученные при сгорании топлива в двигателях внутреннего сгорания, котлах или специальных генераторах газа.

Системы инертных газов получили распространение главным образом на толкачах и буксирах внутреннего плавания, имеющих специальные станции, часто называемые дымонагнетательными установками, для приготовления инертного газа.

Системы служат главным образом для предупреждения взрывов и пожаров на толкаемых нефтеналивных баржах, но могут быть успешно использованы для тушения пожаров в грузовых трюмах сухогрузных судовСпециализированные суда для перевозки сухих грузов.

По способу получения инертных газов системы можно разделить на три группы:

1. системы с использованием дымового (выхлопного) газа двигателей внутреннего сгорания;
2. системы с использованием дымового газа котлов;
3. системы, обслуживаемые специальными генераторами газа.

Независимо от способа получения инертных газов общими для всех известных систем являются устройства для охлаждения газа до температуры не выше 40° и очиски от вредных примесей.

Состав дымовых газов двигателей внутреннего сгорания в зависимости от типа двигателя, режима его работы и вида топлива может значительно колебаться: 10—15% кислорода и 4—7% углекислого газа. Даже четырехтактные двигатели при 100%-ной загрузке дают газ с содержанием 10—12% кислорода и 6—7% углекислого газа, что не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к инертному газу. Согласно этим требованиям инертный газ должен содержать не более 7—8% кислорода.

Однако использование дымовых газов двигателей внутреннего сгорания представляет большой интерес в связи с тем, что такие двигатели установлены на многих судах и позволяют сравнительно легко и в большом количестве отбирать газ, выходящий из двигателей. В простейших по устройству системах газ подвергают только охлаждению и очистке. Такие системы установлены на толкачах, обеспечивающих буксировку или толкание нефтеналивных барж. Толкание баржОсобенности работы буксиров и толкачей-буксиров более экономично, но и более опасно, поэтому при перевозке нефтепродуктов первого разряда оно допускается, только если используются инертные газы.

Установлено, что при наружной температуре не ниже — 5° в отсеках, заполненных не менее чем на 80% нефтепродуктами первого разряда, за счет их испарения быстро устанавливается невзрывоопасная концентрация с содержанием паров нефтепродуктов в свободном объеме отсеков более 6%. В этом случае только в сухие отсеки и коффердамы могут проникнуть пары нефтепродуктов и создать взрывоопасную атмосферу. Для устранения такой опасности отсеки и коффердамы «вентилируют» — периодически продувают при помощи системы инертных газов, имеющейся на толкаче и использующей дымовой газ двигателей. Последний должен содержать не менее 6% углекислого газа и иметь температуру не выше 40 °C.

По существующим правилам для толкания порожней баржи необходимо при разгрузке грузовые отсеки заполнить газом, содержащим не менее 12% углекислого газа. По окончании разгрузки в грузовых отсеках, коффердамах и сухих отсеках должно быть не менее 10% углекислого газа.

Во время рейса во все отсеки должен периодически подкачиваться газ так, чтобы содержание углекислого газа в них не опускалось ниже 7,5%. Поэтому порожние баржи заполняют инертным газом от специальных дымонагнетательных станций или буксируют (а не толкают) без заполнения инертным газом.

Ввиду того, что дымовые газы двигателей внутреннего сгорания обладают низкими огнегасительными свойствами, использование их в качестве инертных газов крайне ограничено. Чтобы расширить возможности применения этих газов, было экспериментально проверено несколько вариантов установок для снижения содержания кислорода в дымовом газе в результате дожига, т. е. сжиганием дополнительного топлива: в среде газа при наличии катализатора, в смеси с воздухом в специальном генераторе и непосредственно в двигателе путем возврата в него части охлажденных газов вместо воздуха.

Проведенные эксперименты подтвердили возможность их практического осуществления, но распространения на толкачах ни один из способов дожига пока не получил.

Дымовой газ из котлов содержит 3,5—4,5% кислорода и 13—14% углекислого газа. Этот состав газа соответствует основным требованиям, предъявляемым к инертному газу. Содержание кислорода в газе можно еще более снизить, если котельная установка используется в качестве генератора газа. Производительность установок различна: от 2 000 до 8 000 м³/ч газа при диаметре скруббера 800—1 200 мм. Высота слоя орошаемой насадки 900— 1 100 мм и сухой — около 300 мм.

Обеспечивая охлаждение газа, скрубберы слабо очищают его от сажи, поэтому газ нельзя использовать для заполнения отсеков со светлыми нефтепродуктами.

В целях быстрого заполнения инертными газами свободного объема нефтеналивных судов, увеличения длительности сохранения безопасной концентрации газов в них (не ниже 7,5% СО₂) дымонагнетательные установки должны вырабатывать инертный газ с содержанием углекислого газа не менее 12% и кислорода не более 4% при температуре после скруббера не выше 40 °C.

Производительность станции инертных газов в период выгрузки должна в 2—3 раза превышать производительность нефтеперекачивающих насосов (по объему); при этом содержание углекислого газа в подпалубном пространстве разгружаемого судна не должно падать ниже 7,5%. По окончании разгрузки концентрация углекислого газа в отсеках доводится не менее чем до 12%, после чего все отсеки полностью герметизируют и судно может быть отправлено в рейс.

Практически в условиях транспортировки длительность сохранения безопасной концентрации инертных газов в груженых судах в летний период составляет до трех суток, в осенний — до пяти суток. В порожних судах безопасная концентрация газов сохраняется до десяти суток.

Ввиду небольшого срока сохранения безопасной концентрации инертных газов на судах в летний период навигации целесообразна периодическая подкачка инертных газов, что на несамоходных судах достигается транспортировкой их толкачами, оборудованными дымонагнетательными станциями. В этом случае подкачка газов возможна в любое время, а продолжительность сохранения их безопасной концентрации нетрудно увеличить в результате подачи воды на орошение палубы насосом толкача. Такой способ очень выгоден, поскольку охлаждение палубы значительно сокращает потери легколетучих фракций нефтегруза. Подкачку инертных газов в холодное время года можно производить в любое время суток, а в летний период — в вечернее и ночное время, когда давление в отсеках за счет конденсации паров нефтепродуктов падает и продолжительность заполнения инертным газом значительно сокращается.

На отечественных толкачах-буксирах, где отсутствуют паровые энергетические установки, предусмотрена возможность использования передвижных газогенераторных установок «Волга». Передвижные установки предназначены для заполнения инертным газом отсеков нефтеналивных судов при ремонте их в период зимнего отстоя. Эти установки, стационарно установленные на толкачах, могут служить в зимнее время по основному назначению, а в период навигации — для заполнения отсеков толкаемых барж инертным газом в целях безопасной транспортировки нефтепродуктов всех разрядов.

Устройство газогенераторной установки «Волга» показано на рис. 5. Установка вырабатывает 470—800 м3/ч охлажденного инертного газа, содержащего 12—13% СО₂ с напором соответственно 300—500 кгс/м².

Расход дизельного топлива при этом изменяется от 40 до 63 кг/ч.