Gdje i kako se koriste sistemi za gašenje požara pjenom: Potpuni vodič za primjenu

Sistemi za gašenje požara pjenom su među najsvestranijim i najefikasnijim rješenjima koja su dostupna za kontrolu požara zapaljive tekućine. Za razliku od standardnih sistema za prskanje{1}}baziranih na vodi, pjena djeluje kroz tri istovremena mehanizma: pokriva površinu goriva kako bi odsjekao kiseonik, hladi zapaljeni materijal i potiskuje oslobađanje zapaljivih para. Ova kombinacija čini sisteme pjene nezamjenjivim u okruženjima gdje bi sama voda bila neefikasna ili čak opasna.

Ovaj vodič prolazi kroz glavne industrije i tipove objekata u kojima se postavljaju sistemi pjene, specifične izazove koje svako okruženje predstavlja i kako se dizajn sistema prilagođava da odgovori na te izazove.

Kako funkcioniše sistem pene: osnove

Prije nego što se upustimo u primjenu, pomaže razumjeti po čemu je potiskivanje pjene različito. Sistem pjene miješa vodu sa koncentratom pjene - obično u omjeru od 1% do 6% u zavisnosti od vrste koncentrata i opasnosti - koristeći proporcioner ili rezervoar za mjehur. Rezultirajuća otopina pjene se ispušta kroz prskalice, mlaznice, monitore ili pjenaste komore, gdje se širi u stabilan pokrivač.

Sistemi pjene se klasificiraju prema omjeru ekspanzije:

Niska{0}}pjena za ekspanziju (do 20:1)je gust i dobro teče preko tekućih površina. To je standardni izbor za otvorene{1}}požare, zaštitu rezervoara i police za utovar.

Srednje{0}}ekspanzijuća pjena (20:1 do 200:1)koristi se u prijelaznim okruženjima i nekim scenarijima rovova ili nasipa.

Visoka-pjena za ekspanziju (200:1 do 1000:1+)brzo stvara ogromne količine pjene i koristi se za plavljenje zatvorenih prostora kao što su hangari, skladišta ili kablovski tuneli.

Pravi omjer ekspanzije, vrsta koncentrata i način primjene moraju biti usklađeni sa specifičnom opasnošću -, zbog čega je dizajn sistema pjene inženjerska disciplina vođena standardima kao što su NFPA 11 (Low-, Medium- i High-ekspanziona pjena) i NFPA 16} (FoWam Sprinkler System).

Scenarij primjene 1: Postrojenja za naftu i plin

Zašto je pena neophodna:Sirova nafta, benzin, dizel i drugi ugljovodonici 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 rezervoari- Komore za pjenu ili sistemi za podzemno ubrizgavanje instalirani su na fiksnim-krovnim i plivajućim{2}} tankovima. U slučaju požara, pjena se unosi na zid rezervoara i teče preko površine goriva, formirajući pokrivač od ruba prema unutra.

Regali za utovar i pumpne stanice- Nisko-potopni sistemi od pjene sa mlaznicama iznad glave štite područja utovara gdje se gorivo prenosi u vozila. Ovi sistemi se brzo aktiviraju jer se požari na utovarnim policama mogu brzo proširiti.

Offshore platforme i FPSO- Hedrodi, glave bunara i mašinski prostori na instalacijama na moru zahtijevaju kompaktne, pouzdane sisteme pjene koji mogu funkcionirati u teškim morskim uvjetima.

Cjevovodni terminali i procesne jedinice- Fiksni monitori pjene i prijenosna oprema pozicionirani su po rafinerijama i terminalima kako bi se riješila lokalizirana izlijevanja i veće procesne požare.

Ključno razmatranje dizajna:Goriva na bazi benzina, sirove nafte i{0}}alkohola različito reagiraju na pjenu. AR-otporni na alkohol AR-AFFF ili AR-FFFP koncentrati su potrebni za polarne rastvarače i etanol{5}}pomiješana goriva, dok se standardna AFFF ili proteinska pjena koristi za požare čistog ugljovodonika.

Scenario primjene 2: Hangari za avione

Zašto je pena neophodna:Hangari za avione kombinuju velike količine goriva (avio gorivo), skučene prostore,-vrijednu imovinu i velike neometane površine poda. Prolivanje goriva ispod aviona može eskalirati izuzetno brzo. Iz tog razloga, avio sistemi pjene su dizajnirani za najbržu moguću podnu pokrivenost.

Kako to funkcionira u praksi:

Obično se koriste veliki hangari za avionePotopni sistemi sa visoko-ekspanzionom pjenom. Kada se aktivira - automatski od strane detektora toplote ili ručno -, sistem poplavi pod hangara pjenom u roku od nekoliko sekundi, suzbijajući bilo kakvo izlijevanje zapaljenog goriva prije nego što stigne do strukturnih elemenata ili samog aviona.

Sistemi pjene za hangare su dizajnirani da zadovolje specifične zahtjeve NFPA 409 (Standard za hangare za avione), koji propisuje minimalnu gustinu pražnjenja i vrijeme primjene na osnovu grupe hangara (Grupa I do Grupe IV), veličine aviona i vrste goriva.

Mogu se koristiti manji hangari opšte avijacijesistemi za prskanje vode sa niskom{0}}ekspanzionom pjenom{1}}(prema NFPA 16) u kombinaciji s dodatnim monitorima pjene za ručnu primjenu.

Značajan primjer iz stvarnog-svijeta hangarskog pjenastog sistema: SFO SuperBay na Međunarodnom aerodromu u San Francisku pokriva 276.000 kvadratnih stopa i opremljen je visoko-generatorima pjene koji mogu zaštititi četiri Boeinga 747 istovremeno.

Ključno razmatranje dizajna:Brzina odgovora je kritična. Sistemi pjene za hangare za avione često su dizajnirani kaopotopni sistemi(sve mlaznice se otvaraju istovremeno) umjesto pojedinačnih prskalica, tako da cijelo zaštićeno područje prima penu u trenutku kada se sistem aktivira.

Scenario primjene 3: Hemijska postrojenja i skladištenje zapaljivih tekućina

Zašto je pena neophodna:Hemijska postrojenja obrađuju širok spektar zapaljivih rastvarača, reagenasa i gotovih proizvoda - od kojih su mnogi polarni rastvarači koji se ponašaju drugačije od ugljovodonika. Standardni koncentrati pjene će se razgraditi u kontaktu s polarnim rastvaračima kao što su aceton, metanol i etanol.

Gdje je raspoređen:

Skladišni prostori u bubnjevima i IBC (Intermediate Bulk Container) skladišta- Pjena-sistemi za potopnu vodu pokrivaju prolaze za skladištenje. Ako se bubanj probije i zapali, sistem suzbija vatru bazena prije nego što zahvati susjedne kontejnere.

Područja obrade rastvaračem- Zatvorene pjenaste komore ili usmjerene mlaznice štite specifične procesne posude i prostore za zadržavanje.

Jame za sakupljanje otpada i područja nasipa- Nisko-sistemi od pjene sa niskom ekspanzijom sa izlivačima pjene instalirani su na zaštitne strukture oko rezervoara za skladištenje.

Ključno razmatranje dizajna:Kompatibilnost koncentrata pjene sa određenom kemikalijom mora se provjeriti prije dizajna sistema. Nepravilan odabir koncentrata jedan je od najčešćih uzroka kvara sistema pjene u hemijskim sredinama. Koncentrati-otporni na alkohol (obično AR-AFFF sa 3% ili 6%) su potrebni za bilo koje postrojenje koje rukuje zapaljivim tekućinama-koji se mogu miješati s vodom.

Scenarij primjene 4: Postrojenja za proizvodnju električne energije

Zašto je pena neophodna:Elektrane sadrže velike količine turbinskog ulja, transformatorskog ulja i lož ulja - sve zapaljive tekućine koje predstavljaju ozbiljnu opasnost od požara u generatorskim halama, zgradama turbina i trafo dvorištima.

Gdje je raspoređen:

Sistemi za podmazivanje i podmazivanje turbinske hale- Ispod turbinskih generatora instalirani su fiksni sistemi pjene niske-ekspanzije ili pjenaste{2}}sistemi za prskanje vode kako bi se riješilo curenje ulja za podmazivanje koje se može zapaliti na vrućim površinama.

Pumpe za lož ulje- Zatvoreni prostori sa dizel uljem zahtijevaju sisteme za potapanje sposobne za brzo suzbijanje.

Transformatorski odeljci- Velike vanjske transformatorske instalacije mogu biti zaštićene fiksnim monitorima pjene ili sistemima za potapanje kako bi se obuzdali požari ulja i spriječili kaskadni kvarovi.

Ključno razmatranje dizajna:U primjenama u turbinskim halama, okruženje visokih{0}}temperatura znači da se integritet koncentrata pjene mora održavati u širokom temperaturnom rasponu. Dizajneri sistema određuju rješenja za skladištenje koncentrata prikladna i za ekstremne vrućine i za hladne, ovisno o lokaciji objekta.

Scenarij primjene 5: Pomorska plovila i morske strukture

Zašto je pena neophodna:Na plovilima i platformama na moru, suzbijanje požara je problem preživljavanja - nema se kamo evakuirati. Sistemi pjene su obavezni u strojarnicama, teretnim prostorima u kojima se prevoze zapaljive tekućine i heli palubama prema SOLAS (Sigurnost života na moru) propisima i zahtjevima države zastave.

Gdje je raspoređen:

Strojarnice- Fiksni sistemi visoke-ekspanzione pjene preplavljuju cijeli volumen strojarnice, suzbijajući požare lož ulja u mašinskim prostorima.

Prostori za teret na tankerima- Sistemi pjene štite pumpne prostorije i razdjelnike tereta na hemijskim tankerima i transporterima proizvoda.

Helideks na offshore platformama- Nisko-sistemi za potapanje s pjenom za ekspanziju se aktiviraju kada se otkrije izlijevanje goriva iz helikoptera ili nakon-paljenja, u skladu sa zahtjevima ICAO i CAP 437 za sigurnost helidroma.

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

Scenario primjene 6: Skladišta za skladištenje zapaljive robe

Zašto je pena neophodna:Moderna skladišta sa visokim regalima u kojima se pohranjuju aerosoli, zapaljive tečnosti ili druge robe klase B predstavljaju ekstremne požarne izazove. Standardne-prskalice možda neće biti dovoljne kada sama roba može projicirati gorivo koje sagoreva na širokim područjima.

Kako se raspoređuje:

Za skladišna okruženja,pjena{0}}sistemi za prskanje vode (NFPA 16)se koriste. Ovi sistemi kombinuju širok-oblast pokrivenosti konvencionalnih prskalica sa prednostima potiskivanja koncentrata pjene, isporučujući pjenu{2}}vodenu otopinu iz nadzemnih prskalica. Sistem izgleda i radi slično kao standardna prskalica sa mokrim{4}}cijevnim prskalicama, ali dodaje koncentrat pjene proporcionalan u dovod vode.

Ključno razmatranje dizajna:Sistemi prskalica za pjenu{0}} zahtijevaju pažljivu hidrauličku konstrukciju kako bi se osigurala dosljedna proporcija na svim aktiviranim glavama. Loše kalibrirani proporcioneri isporučuju nedovoljnu koncentraciju pjene u nekim područjima i pretjeranu koncentraciju u druge - i smanjuju učinkovitost.

Komponente pjenastog sistema: Šta čini da sistem radi

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

Spremnik za skladištenje koncentrata pjene- Rezervoari mjehura (tip-pritiska) ili otvoreni- spremnici na vrhu u zavisnosti od dizajna sistema. Rezervoari bešike drže koncentrat izolovan od vode do aktivacije, čuvajući kvalitet koncentrata tokom dugog perioda rada.

Proporcioner / induktor- Uređaj koji uvlači koncentrat u tok vode u ispravnom omjeru. Vrste uključuju linijske proporcionere, proporcionere oko--pumpe i dozatore rezervoara mjehura.

Penaste komore i sipači- Koristi se posebno za zaštitu rezervoara za skladištenje, uvođenjem pjene u rezervoar na zidu da se lagano širi po površini goriva bez miješanja.

Prskalice za pjenu i mlaznice za prskanje- Nadzemni distributivni uređaji za pokrivanje područja u hangarima, skladištima i procesnim područjima.

Monitori od pjene i topovi- Uređaji sa visokim-usmjerenim protokom koji se koriste u velikim otvorenim- aplikacijama kao što su rezervoari i regali za utovar, kojima se upravlja ručno ili automatski.

Induktori pjene (prijenosni)- Koristi se sa cijevima za ručnu reakciju na gašenje požara kao dopunu pokrivenosti fiksnog sistema.

Odabir pravog sistema pjene za vaš objekat

Ispravan sistem pene za bilo koju primenu zavisi od četiri ključna faktora:

Vrsta goriva- Ugljovodonici naspram polarnih rastvarača u odnosu na mješovita okruženja određuju vrstu potrebnog koncentrata.

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

Potrebna brzina odgovora- Hangarima za avione su potrebne sekunde; zaštita rezervoara može omogućiti više vremena. Ovo pokreće izbor između konfiguracije potopne i automatske prskalice.

Primjenjivi standardi- NFPA 11, NFPA 16, NFPA 409 i regionalni kodovi za požar definiraju minimalne zahtjeve performansi za svaki tip objekta.

Suradnja s iskusnim dobavljačem zaštite od požara koji razumije i specifikacije proizvoda i regulatorne zahtjeve za vašu industriju je od suštinskog značaja. Sistem pjene koji zadovoljava slovo standarda, ali je nepravilnih proporcija, koristi nekompatibilan koncentrat ili se neadekvatno održava, otkazat će u kritičnom trenutku.

Održavanje: Održavanje sistema spremnim

Sistem pene koji nikada nije testiran može biti sistem koji neće raditi. Ključne aktivnosti održavanja uključuju:

Mesečni vizuelni preglediza potvrdu položaja ventila, nivoa rezervoara i odsustva curenja

Godišnji testovi proporcioniranjaza provjeru omjera pjene-prema-vode na reprezentativnim mlaznicama

Periodično uzorkovanje koncentrata pjene i laboratorijske analizeza potvrdu da se koncentrat nije razgradio, odvojio ili kontaminirao - posebno u sistemima rezervoara mjehura

Testovi pražnjenjapo proizvođaču i zahtjevima NFPA 25 kako bi se provjerilo funkcionira li cijeli sistem kako je dizajniran

Koncentrat pjene se vremenom razgrađuje, posebno ako se skladišti na ekstremnim temperaturama ili ako je u rezervoaru mjehura došlo do curenja što omogućava ulazak vode u koncentrat. Redovno uzimanje uzoraka je jedini pouzdan način da se potvrdi kvalitet koncentrata bez potpunog ispitivanja sistema pražnjenja.

Zaključak

Sistemi za gašenje požara pjenom nisu rješenje-veličine-za sve{2}}sve -, već su projektirani odgovori na specifične opasnosti od požara koje voda ne može pouzdano kontrolirati. Od farmi rezervoara za naftu preko hangara za avione do skladišta hemikalija, osnovni princip ostaje isti: suzbijajte požare zapaljive tečnosti brže i potpunije od bilo koje druge dostupne fiksne tehnologije za suzbijanje.

Razumijevanje gdje se pjena koristi i zašto - i kako se dizajn sistema mora prilagoditi svakom okruženju - je osnovno znanje za inženjere zaštite od požara, menadžere za sigurnost objekata, timove za nabavku i svakoga ko specificira ili kupuje opremu za gašenje požara.

Za upite o proizvodima o koncentratima pjene, rezervoarima mjehura, komorama za pjenu, prskalicama za pjenu, induktorima pjene i kompletnim komponentama pjenastog sistema, CA-Fire Protection nudi cijeli niz hardvera za sistem pjene testiran prema međunarodnim standardima.

 

Reference: NFPA 11 Standard za nisku-, srednju- i visoku{3}} ekspanzionu pjenu (izdanje 2021.); NFPA 16 Standard za ugradnju pjenastih-sprinklera za vodu i pjenastih-sistema za prskanje vode; NFPA 409 Standard za hangare za avione; SOLAS Poglavlje II-2 Zahtjevi za zaštitu od požara.