Gdje i kako se koriste sustavi za suzbijanje požara pjenom: Potpuni vodič za primjenu

Sustavi za suzbijanje požara pjenom među najsvestranijim su i najučinkovitijim dostupnim rješenjima za kontrolu požara zapaljivih tekućina. Za razliku od standardnih sustava prskalica-na bazi vode, pjena djeluje kroz tri istovremena mehanizma: prekriva površinu goriva kako bi spriječila dovod kisika, hladi gorući materijal i suzbija oslobađanje zapaljivih para. Ova kombinacija čini sustave pjene nezamjenjivima u okruženjima gdje bi sama voda bila neučinkovita ili čak opasna.

Ovaj vodič prolazi kroz glavne industrije i tipove objekata u kojima se koriste sustavi pjene, specifične izazove koje predstavlja svako okruženje i kako se dizajn sustava prilagođava tim izazovima.

Kako funkcionira sustav pjene: Osnove

Prije nego što se upustimo u primjene, pomaže razumjeti što čini suzbijanje pjene posebnim. Sustav pjene miješa vodu s koncentratom pjene - obično u omjeru od 1% do 6%, ovisno o vrsti koncentrata i opasnosti - pomoću razmjernika ili spremnika s mjehurom. Nastala otopina pjene ispušta se kroz prskalice, mlaznice, monitore ili komore za pjenu, gdje se širi u stabilnu deku.

Sustavi pjene klasificirani su prema omjeru ekspanzije:

Pjena-niske ekspanzije (do 20:1)je gust i dobro teče preko tekućih površina. To je standardni izbor za-požare izlijevanja na otvorenom, zaštitu spremnika i police za utovar.

Pjena srednje{0}}ekspanzije (20:1 do 200:1)koristi se u prijelaznim okruženjima i nekim scenarijima rovova ili nasipa.

Pjena visoke{0}}ekspanzije (200:1 do 1000:1+)brzo stvara ogromne količine pjene i koristi se za potapanje zatvorenih prostora kao što su hangari, skladišta ili kabelski tuneli.

Pravi omjer ekspanzije, tip koncentrata i način primjene moraju se uskladiti s specifičnom opasnošću - zato je projektiranje sustava pjene inženjerska disciplina kojom se upravlja prema standardima kao što su NFPA 11 (niska-, srednja- i visoka{4}}ekspanziona pjena) i NFPA 16 (pjena-sustavi za raspršivanje vode).

Scenarij primjene 1: Naftna i plinska postrojenja

Zašto je pjena neophodna:Sirova nafta, benzin, dizel i drugi ugljikovodici su goriva klase B. Voda ne može ugasiti ove požare - može raspršiti zapaljeno gorivo i pogoršati situaciju. Pjena je primarno sredstvo za suzbijanje u sektoru nafte i plina.

Gdje je raspoređen:

Atmosferski spremnici- Pjenaste komore ili sustavi podzemnog ubrizgavanja postavljaju se na spremnike s fiksnim-krovom i plutajućim{2}}krovom. U slučaju požara, pjena se unosi na stijenku spremnika i teče preko površine goriva, tvoreći pokrivač od ruba prema unutra.

Utovarne police i pumpne stanice- Nisko{1}}sustavi odvodne pjene s niskom ekspanzijom s gornjim mlaznicama štite područja za utovar gdje se gorivo prenosi u vozila. Ovi se sustavi brzo aktiviraju jer se požari izlijevanja na policama za utovar mogu brzo proširiti.

Offshore platforme i FPSO- Helitodromi, bušotine i prostori strojeva na instalacijama na moru zahtijevaju kompaktne, pouzdane sustave pjene koji mogu funkcionirati u teškim morskim uvjetima.

Cjevovodni terminali i procesne jedinice- Fiksni monitori pjene i prijenosna oprema postavljeni su diljem rafinerija i terminala kako bi se riješili lokalizirana izlijevanja i veći procesni požari.

Ključno razmatranje dizajna:Benzin, sirova nafta i goriva-na bazi alkohola različito reagiraju na pjenu. AR-otporni na alkohol AR-AFFF ili AR-FFFP koncentrati potrebni su za polarna otapala i goriva s mješavinom-etanola, dok se standardni AFFF ili proteinska pjena koriste za požare čistih ugljikovodika.

Scenarij primjene 2: Hangar za zrakoplove

Zašto je pjena neophodna:Zrakoplovni hangari kombiniraju velika opterećenja gorivom (zrakoplovno gorivo), ograničene prostore, imovinu visoke{0}}vrijednosti i velike neometane podne površine. Izlijevanje goriva ispod zrakoplova može eskalirati iznimno brzo. Iz tog razloga, sustavi zrakoplovne pjene projektirani su za najbrže moguće pokrivanje poda.

Kako to funkcionira u praksi:

Obično se koriste veliki hangari za zrakoplovesustavi za{0}}potopne pjene visoke ekspanzije. Kada se aktivira - bilo automatski pomoću detektora topline ili ručno -, sustav preplavi pod hangara pjenom u roku od nekoliko sekundi, potiskujući svako izlijevanje gorućeg goriva prije nego što stigne do strukturnih elemenata ili samog zrakoplova.

Pjenasti sustavi za hangare dizajnirani su da zadovolje posebne zahtjeve NFPA 409 (Standard za hangare za zrakoplove), koji propisuje minimalne gustoće pražnjenja i vremena primjene na temelju grupe hangara (Grupa I do Grupe IV), veličine zrakoplova i vrste goriva.

Mogu se koristiti manji hangari općeg zrakoplovstvanisko{0}}ekspanzijska pjena-vodeni sustavi prskalica(prema NFPA 16) u kombinaciji s dodatnim monitorima pjene za ručnu primjenu.

Značajan-primjer razmjera sustava hangarske pjene iz stvarnog svijeta: SFO SuperBay u međunarodnoj zračnoj luci San Francisco pokriva 276.000 četvornih stopa i opremljen je generatorima pjene visoke-ekspanzije koji mogu istovremeno zaštititi četiri Boeinga 747.

Ključno razmatranje dizajna:Brzina odziva je kritična. Pjenasti sustavi hangara za zrakoplove često su dizajnirani kaopoplavni sustavi(sve mlaznice se otvaraju istovremeno) umjesto pojedinačnih prskalica, tako da cijelo zaštićeno područje dobiva pjenu u trenutku kada se sustav aktivira.

Scenarij primjene 3: Kemijska postrojenja i skladištenje zapaljivih tekućina

Zašto je pjena neophodna:Kemijska postrojenja rade sa širokim rasponom zapaljivih otapala, reagensa i gotovih proizvoda - od kojih su mnoga polarna otapala koja se ponašaju drugačije od ugljikovodika. Standardni koncentrati pjene će se razgraditi u kontaktu s polarnim otapalima kao što su aceton, metanol i etanol.

Gdje je raspoređen:

Bačve za skladištenje i IBC (Intermediate Bulk Container) skladišta- Pjena-sustavi za drenažu pokrivaju skladišne ​​prolaze. Ako se bačva razbije i zapali, sustav suzbija vatru bazena prije nego zahvati susjedne spremnike.

Područja obrade otapala- Zatvorene pjenaste komore ili usmjerene mlaznice štite određene procesne posude i područja zadržavanja.

Odlagališta otpada i područja nasipa- Sustavi s pjenom niske-ekspanzije s izljevima pjene ugrađeni su na strukture zadržavanja oko spremnika za skladištenje.

Ključno razmatranje dizajna:Prije projektiranja sustava mora se provjeriti kompatibilnost koncentrata pjene s određenom kemikalijom. Neispravan odabir koncentrata jedan je od najčešćih uzroka kvara sustava pjene u kemijskim okruženjima. Koncentrati -otporni na alkohol (obično AR-AFFF od 3% ili 6%) potrebni su za sve objekte koji rukuju zapaljivim tekućinama-koje se miješaju s vodom.

Scenarij primjene 4: Objekti za proizvodnju električne energije

Zašto je pjena neophodna:Elektrane sadrže velike količine turbinskog ulja, transformatorskog ulja i loživog ulja - sve zapaljive tekućine koje predstavljaju ozbiljan rizik od požara u generatorskim halama, zgradama turbina i transformatorskim dvorištima.

Gdje je raspoređen:

Donji dio turbinske hale i sustavi ulja za podmazivanje- Fiksni sustavi pjene s niskom{1}}ekspanzijom ili sustavi s pjenastom-vodenom prskalicom postavljaju se ispod turbinskih generatora za rješavanje problema curenja ulja za podmazivanje koje se može zapaliti na vrućim površinama.

Pumpne prostorije za lož ulje- Zatvoreni prostori s dizelskim uljem zahtijevaju sustave potapanja koji mogu brzo suzbiti.

Transformatorska polja- Velike vanjske transformatorske instalacije mogu se zaštititi fiksnim monitorima s pjenom ili sustavima za poplavu kako bi se obuzdali požari ulja i spriječili kaskadni kvarovi.

Ključno razmatranje dizajna:U primjenama u turbinskim dvoranama, visoko{0}}temperaturno okruženje znači da se integritet koncentrata pjene mora održavati u širokom temperaturnom rasponu. Dizajneri sustava specificiraju rješenja za skladištenje koncentrata prikladna i za ekstremne vrućine i za hladnoću, ovisno o lokaciji objekta.

Primjena Scenarij 5: Morski brodovi i odobalne strukture

Zašto je pjena neophodna:Na brodovima i offshore platformama obuzdavanje požara je problem preživljavanja - nema se kamo evakuirati. Sustavi pjene obavezni su u strojarnicama, prostorima za teret koji prevoze zapaljive tekućine i helitodromima prema SOLAS (Sigurnost života na moru) propisima i zahtjevima države zastave.

Gdje je raspoređen:

Strojarnice- Fiksni sustavi s visoko{1}}ekspanzijskom pjenom preplavljuju cijeli volumen strojarnice, potiskujući požare lož ulja u prostorijama strojeva.

Skladišta tereta na tankerima- Sustavi pjene štite pumpne prostorije i razdjelnike tereta na tankerima za kemikalije i brodovima za prijevoz proizvoda.

Helidromovi na platformama na moruSustavi - niske-potopne pjene aktiviraju se kada se otkrije izlijevanje goriva iz helikoptera ili požar nakon-nesreće, u skladu sa sigurnosnim zahtjevima ICAO-a i CAP 437 za helitodrome.

Ključno razmatranje dizajna:Mora se provjeriti kompatibilnost sa slanom vodom. Mnogi morski koncentrati pjene posebno su formulirani za korištenje s morskom vodom kao medijem za razrjeđivanje, što utječe na učinkovitost drugačije od slatkovodnih sustava.

Scenarij primjene 6: Skladišta u kojima se skladišti zapaljiva roba

Zašto je pjena neophodna:Moderna visoko{0}}regalna skladišta u kojima se čuvaju aerosoli, zapaljive tekućine ili druga roba klase B predstavljaju ekstremne izazove požara. Standardne prskalice u-stalku možda neće biti dovoljne kada sama roba može projicirati goruće gorivo na velika područja.

Kako se raspoređuje:

Za skladišna okruženja,sustavi za prskanje pjene-vode (NFPA 16)koriste se. Ovi sustavi kombiniraju -pokrivenost širokog područja uobičajenih prskalica s prednostima suzbijanja koncentrata pjene, isporučujući pjena-vodenu otopinu iz gornjih glava prskalica. Sustav izgleda i radi slično standardnoj prskalici s mokrim-cijevima, ali dodaje koncentrat pjene u dovodu vode.

Ključno razmatranje dizajna:Pjena{0}}sustavi za raspršivanje vode zahtijevaju pažljiv hidraulički dizajn kako bi se osigurala dosljedna proporcija u svim aktiviranim glavama. Loše kalibrirani razmjernici isporučivat će nedovoljnu koncentraciju pjene u neka područja, a pretjeranu koncentraciju u druga - oboje smanjujući učinkovitost.

Komponente sustava pjene: što čini sustav funkcionirajućim

Razumijevanje aplikacija također zahtijeva poznavanje ključnih hardverskih komponenti. Kompletan sustav za suzbijanje pjene obično uključuje:

Spremnik za skladištenje koncentrata pjene- Spremnici s mjehurom (tlačni-tip) ili otvoreni-spremnici, ovisno o dizajnu sustava. Spremnici s mjehurom drže koncentrat izoliranim od vode do aktivacije, čuvajući kvalitetu koncentrata tijekom dugih razdoblja rada.

Proporcioner / induktor- Uređaj koji uvlači koncentrat u tok vode u ispravnom omjeru. Vrste uključuju linijske razmjernike, razmjernike oko--pumpe i razmjernike s mjehurom.

Komore za pjenu i izlijevači- Koristi se posebno za zaštitu spremnika za skladištenje, unošenjem pjene u spremnik na zidu kako bi se nježno rasporedila po površini goriva bez miješanja.

Prskalice i mlaznice za raspršivanje- Nadzemni distribucijski uređaji za pokrivanje područja u hangarima, skladištima i procesnim područjima.

Pjenasti monitori i topovi- Visoko{1}}uređaji za usmjeravanje protoka koji se koriste u velikim otvorenim-primjenama kao što su spremnici i utovarne police, kojima se upravlja ručno ili automatski.

Induktori od pjene (prijenosni)- Koristi se s crijevnim vodovima za ručnu reakciju gašenja požara kao dodatak pokrivenosti fiksnog sustava.

Odabir pravog sustava pjene za vaš objekt

Ispravan sustav pjene za bilo koju primjenu ovisi o četiri ključna čimbenika:

Vrsta goriva- Ugljikovodici naspram polarnih otapala naspram mješovitih okolina određuju potrebnu vrstu koncentrata.

Geometrija područja- Otvoreno područje izlijevanja, zatvoreni prostor, spremnik za skladištenje ili procesna posuda određuju omjer ekspanzije i metodu pražnjenja.

Potrebna brzina odgovora- Hangarima za zrakoplove potrebne su sekunde; zaštita spremnika može omogućiti više vremena. To pokreće izbor između konfiguracija drenažne i automatske prskalice.

Primjenjivi standardi- NFPA 11, NFPA 16, NFPA 409 i regionalni protupožarni zakoni definiraju minimalne zahtjeve za učinkovitost za svaku vrstu objekta.

Suradnja s iskusnim dobavljačem zaštite od požara koji razumije i specifikacije proizvoda i regulatorne zahtjeve za vašu industriju je ključna. Sustav pjene koji zadovoljava slovo standarda, ali je nepravilno proporcionalan, koristi nekompatibilni koncentrat ili se neadekvatno održava, otkazat će u kritičnom trenutku.

Održavanje: Održavanje sustava spremnim

Sustav pjene koji nikada nije testiran može biti sustav koji neće raditi. Ključne aktivnosti održavanja uključuju:

Mjesečne vizualne kontroleza potvrdu položaja ventila, razine spremnika i odsutnosti curenja

Godišnja proporciona ispitivanjaza provjeru omjera-pjene-vode na reprezentativnim mlaznicama

Periodično uzorkovanje koncentrata pjene i laboratorijske analizepotvrditi da se koncentrat nije razgradio, odvojio ili kontaminirao - posebno u sustavima spremnika s mjehurom

Ispitivanja pražnjenjaprema zahtjevima proizvođača i NFPA 25 za provjeru funkcioniranja cijelog sustava kako je projektirano

Koncentrat pjene se s vremenom razgrađuje, osobito ako se skladišti na ekstremnim temperaturama ili ako je došlo do curenja spremnika mjehura što dopušta prodor vode u koncentrat. Redovito uzorkovanje je jedini pouzdan način da se potvrdi kvaliteta koncentrata bez testa potpunog pražnjenja sustava.

Zaključak

Sustavi za suzbijanje požara pjenom nisu-veličina-odgovara-svim rješenje - oni su projektirani odgovori na specifične opasnosti od požara koje voda ne može pouzdano kontrolirati. Od naftnih skladišta do hangara za zrakoplove i skladišta kemikalija, temeljni princip ostaje isti: suzbijanje požara zapaljivih tekućina brže i potpunije od bilo koje druge dostupne fiksne tehnologije za suzbijanje.

Razumijevanje gdje se pjena koristi i zašto - i kako se dizajn sustava mora prilagoditi svakom okruženju - temeljno je znanje za inženjere zaštite od požara, upravitelje sigurnosti objekata, timove za nabavu i sve koji specificiraju ili kupuju opremu za suzbijanje požara.

Za upite o proizvodima o koncentratima pjene, spremnicima s mjehurom, komorama za pjenu, prskalicama za pjenu, induktorima za pjenu i kompletnim komponentama sustava za pjenu, CA-Fire Protection nudi cijeli niz hardvera za sustav za pjenu testiran prema međunarodnim standardima.

 

Reference: NFPA 11 standard za nisko-, srednje- i visoko{3}}ekspanzionu pjenu (izdanje 2021.); NFPA 16 standard za ugradnju pjena-vodenih prskalica i pjena-sustava za raspršivanje vode; NFPA 409 Standard o hangarima za zrakoplove; SOLAS Poglavlje II-2 Zahtjevi za zaštitu od požara.