Ключевые слова: методические рекомендации, наружный противопожарный водопровод; тушение крупных пожаров; моделирование водоотдачи; пожарный гидрант; планирование.
Тушение пожаров, происходящих в результате аварий на объектах нефтегазового комплекса и других крупных предприятиях народного хозяйства, предусматривает использование больших расходов воды [1,c.40], в т.ч. на охлаждение и пенное тушение [2,c.63]. На подобные объекты составляются планы тушения пожаров, одним из важных разделов которых является оценка достаточности водоотдачи при использовании сетей наружного противопожарного водопровода (НППВ) [3,c.7]. Такая оценка осуществляется путем сопоставления расчетного фактического требуемого общего расхода воды (Qф), который включает соответственно расход как на тушение, так и на охлаждение и защиту конструкций зданий и сооружений, с табличным значением водоотдачи сети (Qс) НППВ, которая, согласно [4,c.81], определяется в зависимости от диаметра трубопровода d и напора Н по табл. 3.5.
Как показано в работах [5,6,7,8], реальная водоотдача тупиковых и кольцевых сетей НППВ оказывается ниже табличной, что вызвано влиянием многих факторов, неучтенных в стандартной методике оценки водоотдачи сетей НППВ по [3,4], в т.ч. количеством (N) задействованных пожарных гидрантов (ПГ), расстояниями (L) между ними, перепадами высот местности (h) и т.д. Это, в свою очередь, не раз приводило к опасным инцидентам, связанным с недостатком водоснабжения на реальных крупных пожарах, происходивших на рассматриваемых объектах [1,9,10], хотя теоретически (согласно документам оперативного планирования [3,c.7] и справочникам [4,c.81]), сети НППВ должны обеспечивать необходимую водоотдачу.
Износ сетей НППВ на большинстве промышленных предприятий (в т.ч. и нефтегазового комплекса), построенных в Советском Союзе в 60-90-е года ХХ века, к настоящему времени достигает 60% [11,c.10]. Кроме того, сети НППВ могут подвергаться негативному воздействию факторов чрезвычайных ситуаций (например, разрушающим нагрузкам при расположении сетей в сейсмически активных районах), повреждению при проводимых поблизости строительных работах (например, ковшом экскаватора) и др. При повреждении трубопроводов аварийные участки отсекаются задвижками, что позволяет сети НППВ ещё некоторое время обеспечивать некоторую водоотдачу до проведения ремонта. Таким образом, возникает проблема оценки живучести сети НППВ (т.е. возможности обеспечения водоотдачи при выходе из строя некоторых её участков), которая может решаться посредством математического моделирования водоотдачи сети НППВ.
Как следует из анализа результатов моделирования (табл. 5 [12,c.74]), кольцевая сеть НППВ при различных вариантах повреждений трубопроводов, количестве и порядке задействованных ПГ обладает достаточной живучестью и в большинстве случаев обеспечивает водоотдачу.
Имеет смысл ввести понятие коэффициент живучести Kж, который при повреждении сети НППВ выражается отношением числа задействованных ПГ, обеспечивающих водоотдачу, к общему числу задействованных ПГ. Очевидно, для схем на рис. 1,в и 1,г [12,c.67] Kж = 1, так как оба задействованных ПГ обеспечивают водоотдачу. На схемах на рис. 2,д и 2,з [12,c.68] по одному ПГ из трех неработоспособны, в этом случае Kж = (3∙4 + 1∙3)/(5∙3) ≈ 0,867. На схемах на рис. 3,г [12,c.69] один ПГ из четырех неработоспособен, тогда Kж = (5∙4 + 1∙3)/(4∙4) ≈ 0,938.
Таким образом, для повышения объективности оценки водоотдачи тупиковых и кольцевых сетей НППВ (в т.ч. с учётом их повреждений) проведён комплекс исследований, базирующихся на основных положениях гидравлики. Наиболее важные результаты опубликованы в работах [5,6,7,8,12]. В работе [13,c.33] автором предложен проект «Методических рекомендаций по оценке водоотдачи сетей НППВ», где показана возможность построения математических моделей тупиковой и кольцевой сетей НППВ для оценки их водоотдачи, в т.ч. при различных вариантах повреждений трубопроводов, приведены примеры расчетов для оценки живучести сети НППВ.
Список использованных источников
1. Оценка экономического ущерба и обоснование риска возникновения крупных пожаров на предприятиях нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности / Н.Ю. Пивоваров, А.А. Таранцев, Г.Л. Шидловский // Проблемы управления рисками в техносфере. — 2016. — №3. — с. 38-44.
2. Способ подачи огнетушащей жидкости на охлаждение дыхательной арматуры и орошение резервуаров c нефтепродуктами [Электронный ресурс] / Н.Ю. Пивоваров, А.А. Таранцев, П.Н. Марухин, А.В. Матвеев // Вестник Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России. — 2016. — №3. — Режим доступа: http://vestnik.igps.ru/wp-content/uploads/V83/10.pdf
3. Методические рекомендации по составлению планов и карточек тушения пожаров. — Утв. письмом МЧС России от 01 марта 2013 г. № 43-956-18
4. Справочник руководителя тушения пожара / Я.С. Повзик. — Москва: ЗАО «Спецтехника», 2004.
— 361 с.
5. Расчетная оценка водоотдачи тупиковых сетей наружного противопожарного водоснабжения / Н.Ю. Пивоваров, А.А. Таранцев // Пожаровзрывобезопасность. — 2012. — №9. — с. 73-78.
6. Моделирование систем наружного противопожарного водоснабжения для оценки достаточности водоотдачи при тушении крупных пожаров на предприятиях нефтехимической промышленности [Электронный ресурс] / Н.Ю. Пивоваров, А.А. Таранцев // Вестник Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России. — 2013. — №4. — Режим доступа: http://vestnik.igps.ru/wp-content/uploads/V54/13.pdf.
7. Моделирование водоотдачи кольцевых сетей наружного противопожарного водопровода / Н.Ю. Пивоваров, А.А. Таранцев // Пожаровзрывобезопасность. — 2014. — №12. — с. 69-75.
8. Актуальные проблемы оценки достаточности водоснабжения для ликвидации аварий на предприятиях нефтехимической промышленности / Н.Ю. Пивоваров // Современные технологии обеспечения гражданской обороны и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. — 2015. — Т. 1. № 1 (6). — с. 172-174.
9. Маршалл В. Основные опасности химических производств: пер. с англ. / под ред. Б.Б. Чайванова, А.Н. Черноплекова. — Москва: Мир, 1989. — 672 с.
10. Тушение пожаров нефти и нефтепродуктов / А.Ф. Шароварников, В.П. Молчанов, С.С. Воево- да, С.А. Шароварников. — Москва: Калан, 2002. — 448 с.
11.Трубы из высокопрочного чугуна для систем водоснабжения и водоотведения: монография / С.В. Храменков, А.Д. Алиференков, О.Г. Примин. — Москва: Московский ГСУ, 2015. — 192 c.
12.Анализ водоотдачи кольцевой сети наружного противопожарного водоснабжения с учетом повреждений трубопроводов/ Н.Ю. Пивоваров, А.А. Таранцев // Пожаровзрывобезопасность. — 2016. — №6.
— с. 66-78.
13. О разработке методических рекомендаций по оценке водоотдачи сетей наружного противопожарного водоснабжения [Электронный ресурс] / Н.Ю. Пивоваров, А.А. Таранцев, О.В. Петрова // Вестник Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России. — 2017. — №1. — Режим доступа: http://vestnik.igps.ru/wp-content/uploads/V91/5.pdf