Тушение возгорания на свече рассеивания с помощью газопорошкового огнетушащего состава

Введение. Свечи рассеивания применяются для безопасного сброса паров сжиженного природного газа (СПГ) от предохранительных клапанов. В отличие от факельных установок, они не предназначены для сжигания газа, однако существует риск их воспламенения от внешних источников, таких как удар молнии или статическое электричество. Оперативное тушение такого возгорания позволяет предотвратить длительное тепловое воздействие на конструкции.

Цель исследования. Разработка способа подачи газопорошкового огнетушащего вещества (ГПОВ) при тушении возгорания на свече рассеивания при аварийном сбросе паров СПГ.

Задачи. Разработать методику и провести экспериментальную апробацию метода подачи ГПОВ при тушении возгорания на свече рассеивания, разработать рекомендации по расчету параметров установки газопорошкового пожаротушения.

Методика исследования. На испытательном полигоне к основанию макета свечи рассеивания подключался модуль газопорошкового пожаротушения. После поджога паров СПГ на оголовке свечи рассеивания и стабилизации пламени производился ручной пуск модуля пожаротушения. Результат тушения фиксировался визуально.

Результаты. Установлено, что подача ГПОВ во внутрь трубы свечи рассеивания приводит к тушению возгорания на оголовке. Полное тушение достигнуто при расходе ГПОВ не менее 1,8 кг/с. На основе полученных данных определены параметры для проектирования установок газопорошкового пожаротушения. Расход ГПОВ должен быть не менее 311 кг/м2, интенсивность подачи не менее 102 кг/(м2∙с) в пересчете на площадь сечения свечи рассеивания.

Выводы. Предложенный способ подачи ГПОВ во внутрь трубы является эффективным способом тушения возгорания на свече рассеивания. Полученные экспериментальные значения расход ГПОВ и интенсивности подачи могут использоваться для расчета параметров установок газопорошкового пожаротушения при защите свечей рассеивания.

1. Воевода С.С., Гордиенко Д.М., Шебеко Ю.Н., Шебеко А.Ю., Лагозин А.Ю., Мордвинова А.В. Зарубежный опыт тушения оборудования с горючими газами системами порошкового пожаротушения // Пожарная безопасность. 2015. № 4. С. 130–140. EDN VCMKAJ.

2. Саенкова А.Б. Зарубежный опыт применения порошковых установок пожаротушения для защиты объектов по обращению сжиженного природного газа // Актуальные проблемы пожарной безопасности : мат. XXXV Междунар. науч. конф. М. : Всероссийский ордена «Знак Почета» научно-исследовательский институт противопожарной обороны Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий, 2023. С. 239–243. EDN DHNATO.

3. Чугуев А.П., Мордвинова А.В., Сычев А.Н., Федоринов М.В. Аналитический обзор средств обеспечения пожарной безопасности при работах со сжиженными горючими газами // Актуальные вопросы пожарной безопасности. 2020. № 3 (5). C. 25–29. DOI: 10.37657/vniipo.avpb.2020.93.56.003. EDN IMTPIU.

4. Suardin J.A., Wang Y., Willson M., Mannan M.S. Field experiments on high expansion (HEX) foam application for controlling LNG pool fire // Journal of hazardous materials. 2009. No. 165 (1–3). Pp. 612–622. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2008.10.040. EDN KPQICN.

5. Zhang Z., Krishnan P., Jiao Z., Mannan M.S., Wang Q. Developing a CFD heat transfer model for applying high expansion foam in an LNG spill // Journal of Loss Prevention in the Process Industries. 2021. No. 71. P. 104456. DOI: 10.1016/j.jlp.2021.104456. EDN MIPREL.

6. Guo X., Ye C., Liang X., Pan X., Hua M., Cyril G.S. et al. Analysis on the effects of high expansion foam on evaporation rate of the LNG // Safety Science. 2021. No. 137. P. 105183. DOI: 10.1016/j.ssci.2021.105183. EDN AHEMQV.

7. Takeno K., Ichinose T., Tokuda K., Ohba R., Yoshida K., Ogura K. Effects of high expansion foam dispersed onto leaked LNG on the atmospheric diffusion of vaporized gas // Journal of Loss Prevention in the Process Industries. 1996. No. 9 (2). Pp. 125–133. DOI: 10.1016/0950-4230(95)00062-3

8. Алешков М.В., Молчанов В.П., Макаров С.А., Иощенко Д.А., Битуев Р.Б., Третьяков А.В. Определение критической толщины пенного слоя для локализации и ликвидации пламенного горения проливов сжиженного природного газа // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. 2023. № 3. С. 5–14. DOI: 10.25257/FE.2023.3.5-14. EDN SNDCZV.

9. Безбородов В.И., Баклыков В.Н., Макарова Т.П., Фоменко А.В., Батуро А.Н. Оценка огнетушащей эффективности различных типов пен для тушения сжиженного природного газа // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. 2025. № 4. С. 61–71. DOI: 10.25257/FE.2025.4.61-71. EDN ZBEUMO.

10. Hu W., Yu R., Chang Z., Tan Z., Liu X. The fire extinguishing mechanism of ultrafine composite dry powder agent containing Mg(OH)2 // International Journal of Quantum Chemistry. 2021. No. 121 (24). P. e26810. DOI: 10.1002/qua.26810. EDN CWRTJT.

11. Баратов А.Н., Молчадский И.С. Горение на пожаре. М. : ВНИИПО МЧС России, 2011. 502 с. EDN QNPPKF.

12. Краснянский М.Е. Огнетушащие и взрывоподавляющие порошки. Донецк : Донбас, 1990. 110 с. URL: https://mchs.fun/ognetushashhie-i-vzryvopodavlyayushhie-poroshki-krasnyanskij-m-e-doneczk-donbas-1990

13. Saenkova A., Seliverstov V., Bezborodov V., Brytkov S., Korolchenko D. Extinguishing the LNG jet fire with gas-powder fire extinguishing installations // E3S Web of Conferences. 2024. No. 533. P. 02046. DOI: 10.1051/e3sconf/202453302046. EDN HBHIZT.

14. Селивёрстов В.И., Саенкова А.Б. Концепция противопожарной защиты объектов малотоннажного производства и потребления СПГ // PROНЕФТь. Профессионально о нефти. 2023. № 8 (1–27). С. 123–128. DOI: 10.51890/2587-7399-2023-8-1-123-128. EDN DHVUCU.

15. Le G.H., Thanh D.A., My P.T., Pham T.T., Quan T.T., Nguyen Q.M. et al. Synthesis of magnesium hydroxide powder and dry powders for application in extinguishing petroleum fires // Vietnam Journal of Chemistry. 2024. No. 62 (S1). Pp. 68–75. DOI: 10.1002/vjch.202300279. EDN UHSOQE.

16. Lu G., Zhao Ju., Zhou Ya., Fu Ya., Lu, S., Zhang H. Study on flowability enhancement and performance testing of ultrafine dry powder fire extinguishing agents based on application requirements // Fire. 2024. No. 7 (4). P. 146. DOI: 10.3390/fire7040146. EDN VTLJBP.

17. Liu H., Zhang T., Zhang C., Xiao L., Liang Q. Application of a novel a core-shell microstructured nanocomposites as a fire extinguishant using seawater // E3S Web of Conferences. EDP Sciences, 2021. No. 237. P. 01009. DOI: 10.1051/e3sconf/202123701009. EDN VOPRXO.

18. Wang L., Du Sh., Zhou Zh., Guo Y., Yang Qi., Yao S. et al. Enhanced Fire-Extinguishing Performance and Synergy Mechanism of HM/DAP Composite Dry Powder // Materials. 2025. No. 18 (3). P. 533. DOI: 10.3390/ma18030533. EDN YBTTRO.

19. Heymes F., Hoorelbeke P., Roosendans D., Dutertre A., Helschger G. An Experimental Investigation on Fire Extinguishing Powder Efficiency // Chemical Engineering Transaction. 2020. No. 82. Pp. 241–246. DOI: 10.3303/CET2082041

20. Guo X., Pan X., Zhang L., Hua M., Li H., Li S. et al. The inhibitory combustion reaction performance and tail gas analysis of composite ultra-fine dry powder extinguishing agent containing different additives // Journal of Loss Prevention in the Process Industries. 2020. No. 65. P. 104153. DOI: 10.1016/j.jlp.2020.104153. EDN SZBLQB.