НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ
Містобудування. Вогнегасні речовини
Піноутворювач для підшарового гасіння пожеж нафти і нафтопродуктів у резервуарах
Загальні технічні вимоги та методи випробувань
Automatic fire extinguishing systems. Fire extinguishing media. Part 2. Foam concentrates for subsurface extinguishing of fires of oil and petroleum productsin tanks. General technical requirements and test methods
ОКС 13.220.10
ОКП 24 8000
Про стандарт
1 РОЗРОБЛЕНО Академією державної протипожежної служби МНС Росії (Академія ДПС МНС Росії)
2 ВНЕСЕНО Технічним комітетом зі стандартизації ТК 274 "Пожежна безпека"
4 ВВЕДЕНО ВПЕРШЕ
1 Область застосування
1 Область застосування
Цей стандарт поширюється на піноутворювачі цільового призначення, призначені для отримання за допомогою спеціальної апаратури повітряно-механічної піни, використовуваної для підшарового гасіння пожеж нафти і нафтопродуктів в резервуарах.
2 Нормативні посилання
У цьому стандарті є нормативні посилання на такі нормативні документи:
ГОСТ Р 50588-93 Пенообразователи для гасіння пожеж. Загальні технічні вимоги та методи випробувань
ГОСТ 1770-74 Посуд мірний лабораторний скляний. Циліндри, мензурки, колби, пробірки. Загальні технічні умови
ГОСТ 4209-77 Реактиви. Магній хлористий 6-водний. Технічні умови
ГОСТ 6709-72 Вода дистильована. Технічні умови
ГОСТ 13045-81 Ротаметри. Загальні технічні умови
ГОСТ 19034-82 Трубки з полівінілхлоридного пластикату. Технічні умови
ГОСТ 25828-83 Гептан нормальний еталонний. Технічні умови
3 Терміни та визначення
У цьому документі використано такі терміни та визначення:
3.1 установка пінного пожежогасіння: Установка пожежогасіння, в якій як вогнегасної речовини використовують повітряно-механічну піну, що отримується з водного розчину піноутворювача.
3.2 піна: Дисперсная система, що складається з осередків - бульбашок повітря (газу), розділених плівками рідини, що містить стабілізатор піни.
3.3 вогнегасна повітряно-механічна піна: Піна, що отримується за допомогою спеціальної апаратури за рахунок ежекції або примусової подачі повітря або іншого газу, призначена для гасіння пожеж.
3.4 кратність піни: Безрозмірна величина, що дорівнює відношенню обсягів піни і вихідного розчину піноутворювача, що міститься в ній.
3.5 стійкість піни: Час, після закінчення якого з піни виділяється 50% розчину піноутворювача або руйнується 50% обсягу піни.
3.6 робочий розчин піноутворювача: Водний розчин пінного концентрату з певною встановленої об'ємною концентрацією.
3.8 інтенсивність подачі робочого розчину: Обсяг робочого розчину піноутворювача, що подається в одиницю часу на одиницю площі пального.
3.9 запалювання: Ініціювання процесу горіння.
3.10 займання: Початок полум'яного горіння під впливом джерела запалювання.
3.11 горіння: Екзотермічна реакція окислення речовини, що супроводжується принаймні одним з трьох чинників: полум'ям, світінням, виділенням диму.
3.12 час вільного горіння: Час з моменту займання горючої рідини до моменту початку подачі піни.
3.13 час гасіння: Час з моменту початку подачі піни до моменту припинення горіння горючої рідини.
3.14 час повторного займання: Час займання 100% -ної поверхні горючої рідини в модельному вогнищі від внесеного палаючого тигля.
3.15 піноутворювач (пінний концентрат) для гасіння пожеж: Концентрований водний розчин стабілізатора піни (поверхнево-активної речовини), який утворює при змішуванні з водою робочий розчин піноутворювача.
3.16 пенообразователи типу AFFF: Синтетичні фторвмісні пленкообразующие пенообразователи цільового призначення для гасіння горючих рідин.
3.17 пенообразователи типу FFFP: Протеїнові фторвмісні пленкообразующие пенообразователи цільового призначення для гасіння горючих рідин.
3.18 піноутворювач для гасіння пожеж нафти і нафтопродуктів в резервуарах підшарового способом: Пінний концентрат з фторованими стабілізаторами для отримання пленкообразующей піни, призначеної для гасіння резервуарів підшарового способом.
3.19 система підшарового гасіння пожежі в резервуарі: Комплекс пристроїв, обладнання та фторсодержащего плівкоутворювального піноутворювача, призначеного для підшарового гасіння пожежі нафти і нафтопродуктів в резервуарі.
3.20 підшарового гасіння пожежі в резервуарі: Спосіб гасіння пожежі нафти і нафтопродуктів в резервуарі подачею нізкократной пленкообразующей піни в основу резервуара безпосередньо в шар пального.
3.21 коефіцієнт розтікання по пальному: Параметр, що характеризує здатність пенообразующего розчину до утворення ізолюючої водної плівки на поверхні пального і швидкість її розтікання, є визначальною ознакою при класифікації типу "плівкоутворювальний" піноутворювач.
3.22 плівкоутворювальний піноутворювач: Піноутворювач, вогнегасна здатність і стійкість до повторного займання якого визначається освітою на поверхні горючої рідини ізолюючої водної плівки.
3.23 пленкообразующая піна: Піна, водний розчин якої здатний мимовільно розтікатися і покривати поверхню нафти і нафтопродуктів тонкої водної плівкою.
4 Технічні вимоги
Показники якості піноутворювачів цільового призначення типів AFFF і FFFP для підшарового гасіння повинні відповідати ГОСТ Р 50588 і вимогам, зазначеним в таблиці 1.
Таблиця 1 - Показники якості піноутворювачів
4.2 Вимоги до допоміжних розчинів
4.2.1 В залежності від рекомендацій виробника для приготування робочих розчинів застосовують питну, жорстку або дистильовану воду.
4.2.2 Для визначення поверхневого і міжфазного натягу застосовують дистильовану воду по ГОСТ 6709.
4.2.3 Модель жорсткої води - за додатком 1.
5 Методи випробувань
5.1 Умови проведення випробувань:
температура навколишнього повітря - (20 ± 5) ° С;
атмосферний тиск - 84,0-106,7 кПа;
відносна вологість повітря - 30-80%;
температура н-гептану та робочого розчину піноутворювача - (20 ± 1) ° С.
5.2 Визначення поверхневого і міжфазного натягу і коефіцієнта розтікання водного розчину піноутворювача
Вимірювання поверхневого і міжфазного натягу проводять методом "відриву кільця" (метод Де-Нуї). Після вимірювань обчислюють коефіцієнт розтікання.
5.2.1 Поверхневе і міжфазну натягу пропорційні зусиллю відриву кільця від поверхні досліджуваної фази. Для визначення зусилля відриву самочинного кільця застосовують торсіонні ваги. Випробування проводять на експериментальній установці (див. Малюнок 1). Вимірювання проводять в склянці для рідини, який встановлюють на полицю штатива. Кільце занурюють і повільним обертанням ручки вимірювального барабана його піднімають до моменту відриву. Зусилля в момент відриву фіксують позначками на шкалі вимірювального барабана. Відповідність кількості поділів поверхневому або міжфазній натягу розчину розраховують виходячи з поверхневого натягу гептана (при температурі 20 ° С поверхневий натяг гептана становить 20,29 мН / м). За результат випробувань приймають середньоарифметичне значення результатів трьох випробувань.
Малюнок 1 - Схема експериментальної установки для визначення поверхневого і міжфазного натягу розчину піноутворювача
а - загальний вигляд; б. в - фрагменти вимірювальної частини; 1 - торсіонні ваги; 2 - ручка вимірювального барабана; 3 - вимірювальна кювета з рідиною; 4 - кільце; 5 - гачок для підвішування вимірювального кільця; 6 - коромисло вимірювача; 7 - штатив; 8 - горюча рідина
Малюнок 1 - Схема експериментальної установки для визначення поверхневого і міжфазного натягу розчину піноутворювача
5.2.2 Коефіцієнт розтікання,. обчислюють за формулою
де - поверхневий натяг н-гептану при 20 ° С, що дорівнює 20,29 мН / м;
- поверхневий натяг робочого розчину піноутворювача, мН / м;
- міжфазне натяг на кордоні н-гептану та розчину піноутворювача, мН / м.
Піноутворювач для підшарового гасіння пожеж повинен мати позитивний коефіцієнт розтікання. Значення коефіцієнта розтікання свідчить про пленкообразующей здатності піноутворювача. Якщо в результаті розрахунків значення коефіцієнта розтікання негативне, то піноутворювач не є плівкоутворювальним.
5.3 Визначення часу гасіння горючої рідини підшарового способом (стендова метод)
Визначення часу гасіння подачею піни в шар горючої рідини проводять на експериментальній установці (див. Рисунок 2).
Малюнок 2 - Схема експериментальної установки для визначення часу гасіння гептану подачею піни в шар пального
1 - модель резервуара; 2 - проміжна ємність з піною; 3 - трубопровід для подачі піни в резервуар; 4 - вимірювач витрати повітря (ротаметр); 5 - регулюючий вентиль; 6 - компресор; 7 - одночашечние ваги; 8 - пристрій для отримання піни; 9 - секундомір; 10 - трубопровід для подачі повітря в ємність з піною
Малюнок 2 - Схема експериментальної установки для визначення часу гасіння гептану подачею піни в шар пального
5.3.1 Апаратура, матеріали і реактиви
При випробуванні застосовують такі апаратуру, матеріали і реактиви:
циліндричну пальник (модельний резервуар) зі сталі низької міцності [товщина стінок (1 ± 0,5) мм, внутрішній діаметр (150 ± 5) мм, висота (200 ± 5) мм], з металевою трубкою для подачі піни в основу модельного резервуара і металевий піддон з висотою борту не менше 5,0 см;
герметичний роз'ємний контейнер діаметром (80 ± 10) мм, місткістю (750 ± 70) см. з горловиною і герметично закривається кришкою, з двома штуцерами для подачі повітря і відведення піни для контролю маси піни і подачі піни під дією тиску повітря;
трубопровід з еластичної трубки по ГОСТ 19034 з внутрішнім діаметром 3-5 мм і довжиною 40-60 см для подачі піни від рознімного контейнера до металевої трубки і для подачі стисненого повітря від компресора до вимірника витрати повітря і далі до роз'ємну контейнеру з піною;
компресор або інше джерело стисненого повітря, що забезпечує тиск повітря не менше 2,0 м вод.ст. і витрата не менше 4,0 дм / хв;
електронні ваги для визначення маси піни, використаної для гасіння, з похибкою не більше 0,01 г. Межа вимірювання до 1000 г з можливістю електронної компенсації проміжних значень маси;
електромеханічний пристрій для отримання піни зі знімним прозорим стаканом і пропелером, який повністю закривається водним розчином об'ємом 100 см. Місткість знімного склянки з розподілом через кожен 100 см повинна бути (1000 ± 100) см;
вимірювач витрати повітря (ротаметр) по ГОСТ 13045 для вимірювання об'ємної витрати повітря в діапазоні від 50 до 300 см / хв;
мірний циліндр 3-100-2 за ГОСТ 1770;
гептан нормальний по ГОСТ 25828.
5.3.2 Підготовка до проведення випробування
Підготовка лабораторного стенду для вогневих випробувань піноутворювачів при подачі піни в шар пального відповідно до малюнком 2.
5.3.3 Проведення випробування
Готують робочий розчин піноутворювача. У мірний циліндр наливають встановлений обсяг піноутворювача, і доводять об'єм робочого розчину додаванням використовуваної води до 100 см. У пальник заливають пальне. Висота вільного борту пальника повинна бути (50 ± 5) мм. Запалюють рідина в пальнику. Час вільного горіння горючої рідини (60 ± 5) с. Отриманий розчин піноутворювача заливають в стакан приладу електромеханічного пристрою (міксера). Протягом 30 з отримують піну. Піну заливають в роз'ємний герметичний контейнер і, знявши кришку, встановлюють на ваги. Отримане значення маси заносять в журнал. Включають пристрій для подачі стисненого повітря. Попередньо регулювальним вентилем встановлюють поплавок ротаметра в положення, відповідне інтенсивності подачі піни (0,030 ± 0,003) кг / (м · с), і щільно закривають роз'ємний контейнер з піною. Піна під дією стисненого повітря надходить через трубопровід в нижню частину пальника, безпосередньо в горючу рідину. Початком відліку часу гасіння є момент, коли перша порція піни з'явиться на поверхні пального, а закінченням - повна ліквідація полум'я, включаючи зникнення язичків полум'я вздовж борту. За результат вимірювання беруть середнє арифметичне трьох значень часу гасіння.
Додаток А (обов'язковий). Модель жорсткої води
Для створення моделі жорсткої води використовують матеріали, представлені в таблиці А.1
Таблиця А.1 - Модель жорсткої води