SPIS TREŚCI

WSTĘP

Spalanie cieczy zachodzi wtedy, gdy nad powierzchnią cieczy znajduje się zdolna do spalania mieszanina par cieczy z powietrzem.

Jeżeli stężenie par jest niższe od stężenia odpowiadającego dolnej granicy zapalności lub jeśli jest za mało powietrza np. rozrzedzenie par gazem obojętnym) spalanie cieczy jest praktycznie niemożliwe.

Aby powstała palna mieszanina par cieczy z powietrzem zapaliła się, ciecz musi mieć temperaturę nie niższą niż jej temperatura zapłonu, a ilość tlenu w mieszaninie nie może być mniejsza niż 12% obj. Spalanie mieszaniny może nastąpić w obecności źródła ciepła posiadającego odpowiednią energię cieplną .

Warunki konieczne dla zaistnienia spalania cieczy przedstawiono na rys. 16. Kiedy temperatura cieczy jest równa lub wyższa od jej temperatury zapłonu, mieszanina par z powietrzem istniejąca nad cieczą ulega zapłonowi przy wprowadzeniu do tej mieszaniny źródła ciepła, posiadającego niezbędny zapas ciepła do ogrzania mieszaniny do tej temperatury.

Po zapaleniu, gdy temperatura górnej warstwy cieczy jest wyższa od temperatury zapłonu, ustala się spalanie ciągłe. Warunki ciągłego spala­nia cieczy schematycznie przedstawiono na rys. 17.

Podczas spalania cieczy powstaje płomień, w którym ma miejsce energetyczne przygotowanie pary cieczy do spalania (ogrzania, dysocjacja termiczna) a następnie mieszanie otrzymanych produktów z powietrzem, utlenianie i spalanie. Spalanie mieszaniny przebiega w cienkiej warstwie strefy spalania. Do strefy spalania z powierzchni cieczy dyfundują pary, a z powietrza do płomienia dyfunduje tlen.

Temperatura strefy spalania w każdym punkcie strefy jest wyższa od temperatury zapalenia mieszaniny, dlatego strefa spalania jest stałym źródłem zapalenia.

I. Spalanie cieczy

Konieczne do parowania ciepło jest przekazywane drogą promieniowania od strefy spalania płomienia do powierzchni cieczy. W ten sposób w procesie spalania cieczy ustala się równowaga pomiędzy ilością ciepła przekazywaną drogą promieniowania ze strefy spalania do powierzchni cieczy, a ilością ciepła zużywaną na powstanie par dyfundujących z powierzchni cieczy do płomienia. Jeśli ta równowaga zostanie naruszo­na, proces spalania cieczy zostaje przerwany. Szybkość spalania cieczy

określa się najczęściej jako ubytek jednostki objętości cieczy w czasie [ml/min]. Zależy ona od wielu czynników np. budowy cieczy, jej początkowej temperatury, średnicy zbiornika, w którym się znajduje, ilości cieczy w zbiorniku, szybkości wiatru i innych czynników.

W tablicy 12 podano szybkości spalania i tzw. obciążenie cieplne powierzchni parowania cieczy tzn. ilość ciepła [kJ.] przekazywaną z płomienia na jednostkę powierzchni spalania [mZ] w jednostce czasu.

Na podstawie badań stwierdzono, że:

1. Niezależnie od sposobu ogrzewania cieczy, ilość ciepła, wypromienio­wana przez płomień dyfuzyjny do powierzchni palącej się cieczy (tzw. obciążenie cieplne), jest wielkością stałą, charakterystyczną dla danej cieczy.

2. Podczas spalania się cieczy obciążenie cieplne powierzchni parowania zależy tylko od właściwości fizyczno-chemicznych cieczy (przy jednakowych warunkach zewnętrznych).

3. Największe obciążenie cieplne powierzchni parowania mają te ciecze, które podczas spalania dają płomień silnie kopcący, charakteryzujący się dużą zdolnością promieniowania ciepła.

4. Szybkość spalania cieczy rośnie wraz ze wzrostem temperatury i wzro­stem obciążenia cieplnego, a zmniejsza się wraz ze wzrostem ciepła parowania cieczy i ciepła właściwego.

Tablica 12. Szybkość spalania i obciążenie cieplne powierzchni parowania cieczy.

5. Szybkość spalania się cieczy osiąga wartość maksymalną, jeśli wstępnie, przed spalaniem, ciecz ogrzana jest do temperatury wrzenia, a minimalną, jeśli przed spaleniem ciecz ma temperaturę równą temperaturze krzepnięcia.

I. 1. Spalanie mieszanin cieczy

Podczas pożarów najczęściej ma miejsce spalanie cieczy lub mieszanin cieczy ze swobodnej powierzchni. Spalanie cieczy ze swobodnej powierz­chni charakteryzuje się tym, że oprócz ogrzewania górnej warstwy cie­czy obserwuje się przegrzewanie głębiej położonych warstw paliwa ciekłego.

W czasie spalania cieczy jednorodnych np. alkoholi, acetonu, ben­zenu i innych niskocząsteczkowych cieczy stała szybkość spalania ustala się bardzo szybko po rozpoczęciu spalania.

Górna warstwa cieczy ogrzewa się do temperatury wrzenia, i nie obserwuje się znacznego przegrzewania się warstwy cieczy, położonej głębiej w zbiorniku. W czasie spalania w takich warunkach, niewiel­ka warstewka przegrzana znajdująca się tuż pod powierzchnią nie ulega powiększeniu i ma stałą grubość. Wcześniej już zaznaczono, że ciepło dochodzące z płomienia do powierzchni cieczy jest zużywane na ogrza­nie powierzchni cieczy do jej temperatury wrzenia i odparowanie cieczy (rys. 18).

Jeśli szybkość parowania cieczy jest niewielka, to ciepło otrzymywane z płomienia jest zużywane przede wszystkim na ogrzanie cieczy co powoduje w konsekwencji jej przegrzewanie w głąb. W czasie spalania szybkość parowania cieczy jest równoznaczna z szybkością spalania ze swobodnej powierzchni. W związku z powyższym przegrzewanie się cieczy w głąb jest tym większe im mniejsza szybkość spalania.

Wszystkie łatwo zapalne ciecze jednorodne mają znacznie większą szybkość spalania niż szybkość przegrzewania, dlatego podczas ich spalania obserwuje się nieznaczną stałą szybkość przegrzewania w głąb

Rys. 18. Przykład cieczy (buta­nol), która podczas spalania nie tworzy warstwy przegrzanej.

Ciecze niejednorodne o dużej lepkości (mazut, ropa naftowa itp.) mają niewielką szybkość spalania ze swobodnej powierzchni w porównaniu z szybkością przegrzewania (tablica 13) dlatego też tworząca się warstwa przegrzewana w czasie trwania spalania powiększa się i przesuwa w głąb (rys. 19).

Tablica 13. Spalanie się cieczy niejednorodnych o dużej lepkości

Rys. 19. Trzy etapy tworzenia się i rozprzestrzeniania gorącej warstwy podczas pożaru oleju napędowego w zbiorniku (tl. <t2 <t3)

Praktycznie wszystkie typowe paliwa spalają się w ten sposób, że w trakcie pożaru szerokość warstwy przegrzanej wzrasta, zwiększając możliwość zaistnienia wielu zjawisk m.in. wykipienia cieczy i jej wyrzutu ze zbiornika.

Wskutek takiego przebiegu zjawiska w warunkach pożarowych, ze zbiorników np. produktów naftowych może nastąpić zjawisko wykipienia cieczy (stopniowego zwiększania objętości cieczy i przelewania się jej przez krawędzie zbiornika) lub wyrzutu cieczy na zewnątrz zbiornika.

Zjawisko kipienia jest prawdopodobne w przypadku cieczy o dużej lepkości, zawierającej emulgowane nierozpuszczalne substancje o niskiej temperaturze wrzenia.

Najczęściej substancją tą jest woda, której obecność w produktach naftopochodnych jest związana z procesem wydobywania ropy naftowej. Zawartość wody w ropie w zależności od jej pochodzenia i wydobycia, waha się od 0,03% do około 1%. W czasie magazynowania i w początkowym okresie spalania woda jest mniej lub bardziej równomiernie rozłożona, w masie cieczy. W wyniku zmniejszenia lepkości górnej warstwy cieczy na wskutek nagrzewania się, zawieszone krople wody stopniowo opadają, zatrzymując się w głębszych warstwach cieczy o stosunkowo dużej lepkości. Jednocześnie krople wody nagrzewają się i gdy osiągną określoną temperaturę wówczas wyparowują. Wytwarzają­ca się para wodna powoduje spienienie cieczy, która przelewa się przez krawędź zbiornika.

Jeśli kropelki wody utworzą na dnie zbiornika z cieczą palną warstwę wody, wtedy po osiągnięciu przez warstwę przegrzaną temperatury ponad 100°C, woda przemienia się szybko w parę. Wskutek ogromnego wzrostu objętości powstałej pary w stosunku do objętości wody, z której ona powstała, następuje wyrzucenie całej zawartości cieczy palnej istniejącej w zbiorniku i w konsekwencji rozprzestrzenienie się pożaru na znacznie większą powierzchnię.

Najczęściej kipi ropa naftowa i mazut, a więc produkty o stosunkowo dużej lepkości umożliwiającej zatrzymanie zawieszonych w nich kropel wody. Stwierdzono, że zależnie od spalającego się produktu istnieje dolna granica wilgotności, poniżej której wykipienie i wyrzut nie jest możliwy (poniżej 0,1% wody). Gdy zawartość wody jest większa niż 20% powstająca emulsja nie pali się.

I. 2. Temperatury zapłonu i zapalenia cieczy

Temperatura zapłonu cieczy jest najważniejszym tzw. parametrem pożarowym dla cieczy. Jest ona podstawą klasyfikacji cieczy na trzy klasy niebezpieczeństwa pożarowego.

Klasa I - ciecze o temperaturze zapłonu do 21°C.

Klasa II - ciecze o temperaturze zapłonu >21°C do 55°C. Klasa III - ciecze o temperaturze zapłonu > 55°C do 100°C.

Ciecze mające temperaturę zapłonu do 55°C (I i II klasa) klasyfikowane są jako ciecze niebezpieczne pożarowo.

Pod pojęciem cieczy palnej rozumie się ciecz o temperaturze zapłonu od 55°C do 100°C. Jest to oczywiście klasyfikacja umowna. Temperatury zapalenia cieczy mieszczą się na ogół w granicach 300---500°C. Wyjątki to: eter -160°C, dwusiarczek węgla 102°C, benzyna lotnicza 260°C i inne.

W tablicy 14 podano przykłady temperatur zapłonu i zapalenia różnych cieczy.

Tablica 14. Temperatury zapłonu i zapalenia

rys. l l Przykłady zbiorników cieczy palnych

Zarówno wykipienie jak i wyrzut cieczy wiąże się z oddziaływaniem ciepła w głąb cieczy oraz obecnością wody na dnie zbiornika. W efekcie następuje rozszerzenie ogniska pożaru, gdyż płonącą ciecz może być odrzucona na odległość do 200 m od zbiornika, po czym w krótkim czasie następują dalsze wyrzuty.

Wykipienie cieczy następuje przeważnie po upływie 45 minut od chwili jej zapalenia, natomiast wyrzut nie następuje przed upływem 2 godzin od momentu zapalenia. Oba zjawiska sygnalizowane są wzrostem intensywności palenia się. Płomień staje się jaśniejszy i wyższy, pojawia się charakterystyczny szum wrzenia płynu i falowy ruch pasm białego dymu.

Wyrzuty cieczy mają miejsce w czasie palenia się surowej ropy naftowej. Podczas spalania się produktów jej przerobu (benzyny, ligo liny, oleju gazowego, nafty, benzolu,) wyrzuty nie wystę­pują. Podczas spalania mazutu, smoły asfaltowej itp. wrzenie lub burz­liwe wyrzucenie płynu nastąpi gdy na dnie zbiornika znajduje się woda.

rys. 12. Wyrzut i wykipienie cieczy

1) promieniowanie cieplne, 2) lustro cieczy, 3) konwekcja turbulentna, 4) poduszka powietrzna, 5) pęcherzyki pary, 6) kipiąca warstwa cieczy, 7) opadające kropelki wody, 8) warstwa cieczy wzbogacona wodą, 9) wznosząca się para wodna

Przy tryskaniu „fontanny" płynów z rurociągów podaje się silne prądy wody. Wykorzystując ich energię staramy się oderwać pło­mień od tryskającego płynu, operując prądem z dołu do góry.

Ciecz rozpływającą się gasimy strumieniami zwartymi i rozpro­szonymi wody oraz pianą. Jednocześnie dążymy do ograniczenia roz­pływania się płynu przez wykonanie prowizorycznych wałów ziem­nych, lub kierując ciecz do zagłębień terenowych.

Niewielkie powierzchnie płonące gasimy przez zasypywanie zie­mią. Ponieważ jednak produkty naftowe powodują zanieczyszcze­nie środowiska, nie zawsze gaszenie ich jest celowe. Jeżeli więc po­żar nie zagraża zabudowaniom lub innym obiektom, należy ograni­czyć rozlewanie się cieczy i pozwolić na swobodne wypalenie się. Jednostki straży pożarnych zabezpieczają wówczas sąsiedztwo.

II. Rodzaje pożarów fontann

Pożary fontann można podzielić umownie na trzy rodzaje. Do pierwszego zalicza się takie pożary fontann, w których płomień obejmuje jeden zwarty strumień tryskającej ropy lub gazu. Drugi rodzaj pożarów fontann obejmuje te, w których płomień ogarnia

Kilka strumieni ropy lub gazu, tryskających w różnych kierunkach, a strefa palenia ma kształt rozsiany. W tym przypadku ropa lub gaz wydostają się z nieszczelności w kołnierzach i nakrętkach łączących oraz z niesprawnych zasuw. Wysokość płonącej fontanny w odróżnieniu od pierwszego- jest znacznie mniejsza.

Płonąca fontanna w procesie rozwoju pożaru drugiego rodzaju może mieć różny kształt zmienny w czasie.

Do trzeciego rodzaju pożaru zalicza się te, w których tryskająca ropa zalega w kraterze utworzonym wokół otworu wiertniczego i spala się na stosunkowo dużej powierzchni. Jeżeli podczas pożarów trzeciego rodzaju będzie tryskać ropa i szybkość jej spalania okaże się mniejsza do szybkości wytrysku, to może powstać niebezpieczeństwo przelania się płonącej ropy przez krawędzie krateru.

W szeregu przypadków pulsującego tryskania ropy może nastąpić obsunięcie gruntu o takiej skali, która doprowadzi do zatkania wylotu otworu wiertniczego, tj. do samoistnego zlikwidowania fontanny, a co za tym idzie do samo ugaszenia pożaru.

II. 1. Gaszenie pożarów fontann.

Proces gaszenia pożarów fontann można podzielić umownie na dwie fazy: faza przygotowawcza i faza realizacji natarcia na płonąca fontannę.

W fazie przygotowawczej pododdziały wykonują prace zmierzające do oczyszczenia wylotu otworu, zgromadzenia niezbędnych zapasów wody i rozwinięcia pododdziałów do natarcia: pododdziały zajmują stanowiska wyjściowe do natarcia.

Teren wokół wylotu otworu oczyszcza się za pomocą ciągników, spychaczy.

Celem tych prac jest odsunięcie wszelkiego rodzaju urządzeń i armatury, utrudniających zrealizowanie natarcia oraz zaczopowanie otworu.

Teren oczyszcza się w promieniu co najmniej 50 m. Jeżeli prac tych nie można wykonać za pomocą zwykłych, wymienionych wyżej urządzeń technicznych- stosowany jest w niektórych przypadkach ostrzał artyleryjski.

Strzela się z dział ogniem na wprost, z odległości 80-120m.

Jednocześnie z oczyszczaniem terenu należy wokół wylotu należy wykonać drogi dojścia do płonącej fontanny.

Przy budowaniu zbiorników wodnych, potrzebnych do nagromadzenia zapasów wody gaśniczej, należy uwzględnić charakterystykę gruntu w wybranych miejscach w ten sposób, aby uniemożliwić odpływanie wody z tego prowizorycznego zbiornika.

Gdy grunt jest przepuszczalny należy go zabezpieczyć warstwą gliny lub innym materiałem, zapobiegającym odpłynięciu wody.

Gdy istnieje wyraźna możliwość nie uzyskania szczelności za pomocą środków podręcznych należy użyć cementu i odpowiednich metali, aby utrzymać gromadzone zapasy wody.

Do kopania zbiorników można wykorzystać sprzęt budowlany, jak koparki, transportery, spychacze i inny do kopania i wydobywania ziemi.

Zbiorniki kopie się w bok od kierunku wiatru, nie bliżej jak 100m. od fontanny; przy każdym zbiorniku urządza się stanowiska do ustawienia 18 samochodów pożarniczych.

Niezbędne obliczenia inżynieryjne do realizacji prac zapewniających odpowiednie zapasy wody przy natarciu wykonuje dowódca kierujący akcją jednocześnie z personelem inżynieryjnym, wchodzącym w skład sztabu akcji.

Rozwinięcie sił i środków obejmują takie czynności, jak: ustawienie samochodów pożarniczych przy zbiornikach wodnych, ułożenie linii wężowych, zajęcie stanowisk gaśniczych przesz prądowników, ustawienie i umocowanie prądownic przy płonącej fontannie.

W bezpośredniej bliskości fontanny zaleca się układanie węży niegumowanych; węże gumowane ulegają szybkiemu zniszczeniu pod wpływem wysokich temperatur.

Celowe jest układanie rur metalowych o średnicy 100-150mm, gdyż podawanie wody takim rurociągiem od zbiorników do rozdzielaczy i linii gaśniczej znacznie usprawnia wykorzystanie zasobów wody gaśniczej. Do rur tych należy dołączyć odpowiednie łączniki z wężami. Łączniki na rurach powinny być wyposażone w odpowiednie zasuwy, które ułatwiają zamknięcie dopływu wody na określony czas potrzebny do wymiany uszkodzonych odcinków.

W celu podawania wody do płonącej fontanny mogą być wykorzystane z braku dostatecznej liczby samochodów i motopomp pożarniczych pompy robocze, znajdujące się w dyspozycji przedsiębiorstwa wiertniczego.

Faza przygotowawcza natarcia na płonącą fontannę kończy się w momencie rozwinięcia wszystkich sił i środków uczestniczących w akcji, i zajęcia stanowisk wyjściowych.

Gdy na miejscu istnieją naturalne zbiorniki wody lub zbiorniki sztuczne wcześniej zbudowane- rozwijanie sił i środków może odbywać się równolegle z oczyszczaniem ujścia wylotu otworu wiertniczego i kopaniem zbiorników dodatkowych.

Druga faza gaszenia pożaru fontann dzieli się na dwa etapy:

• etap wstępny

• etap natarcia na płonącą fontannę.

Zarówno etap wstępny jak i natarcia mogą być realizowane różnymi sposobami, albo też z uwzględnieniem: tłoczenia wody lub roztworu gliniastego do otworu wiertniczego; wprowadzenia prądów wody do płonącej fontanny; oderwania płomienia od płonącej fontanny przez zdetonowanie materiału wybuchowego i wprowadzenie niepalnych par i gazów do płonącej fontanny.

Odpowiednie urządzenia przy ujściu wylotu otworu wiertniczego mogą ułatwić tłoczenie wody lub roztworu gliniastego i zamknięcie otworu.

Tłoczenie wody lub roztworu gliny do otworu podczas wiercenia można realizować dwoma sposobami: przez rury wiertnicze lub odgałęzienia krzyżaka, a podczas eksploatacji otworu - przez rury kompresorowe lub odprowadzenia krzyżaka.
Przed zalaniem otworu wodą lub roztworem gliniastym należy ochłodzić jego wylot oraz włączyć jedną lub dwie pompy tłoczące do rurociągu wysokiego ciśnienia.

Zalanie zaczyna się od momentu, w którym powstanie przed zasuwą w przewodzie wysokiego ciśnienia przez który otwór będzie zalewany przewyższającego ciśnienie w otworze wiertniczym.

Efektywność zalewania otworu polega nie tylko na dostatecznej wydajności, lecz i na nie przerywanej pracy pomp tłoczących, autopomp samochodowych pożarniczych, względnie motopomp.

Gaszenie pożarów fontann pierwszego rodzaju realizuje się za pomocą zwrotnych prądów wody, podawanych z działek lub ręcznych prądownic. Prądy te podaje się do płonącej fontanny w celu oderwania płomienia, co można osiągnąć przez skoordynowane przesuwanie prądów w górę, kierowanych koncentrycznie na podstawę fontanny.

Oderwanie płomienia skoordynowanym przenoszeniem prądów gaśniczych z działek i prądownic ręcznych stosuje się w przypadkach gdy wydajność fontanny wynosi do 1,5mln m³/dobę.

Technika wykonania polega na tym że najpierw podaje się wszystkie prądy gaśnicze jednego typu na podstawę fontanny, a następnie równomiernie, razem, podnosi się punkt przecięcia tych prądów w górę, z krótkotrwałym do 30_s zatrzymaniem prądów co każdy 1-2m wysokości fontanny.

W celu prawidłowego kierowania tym działaniem wyznacza się jednego najbardziej doświadczonego prądownika, wiodącego podnoszeniem prądów według którego orientują się pozostali; prądownikiem wiodącym kieruje bezpośrednio dowódca akcji.

Przy przerwaniu się płomienia przez pierścień prądów wody natarcie powtarza się od początku w ten sam sposób.

Oderwanie płomienia z fontann o wydajności od 1,5 do 2,5mln m³/dobę realizuje się nieco innym sposobem.

Polega to na wprowadzeniu możliwie z bliska dwóch prądów wody do tryskającej fontanny, a następnie na podaniu do punktu styku tych dwóch pozostałych prądów w liczbie niezbędnej do całkowitego oderwania płomienia.

Schemat połączenia pomp do zalania otworu wiertniczego: 1 - zasuwy; 2 - zawór zwrotny; 3 - agregat/pompa tłoczna/

Technika wykonania natarcia kombinowanego na płonącą fontannę polega na tym, że wszystkie działka i prądownice ręczne ustawia się wokół fontanny przemiennie /prądownica rę­czna - działko - prądownica - działko itd. lądy z działek podaje się na podstawę fontanny i razem podnosi się je ku gó­rze, na wysokość 6 - 7 m nad wylotem otworu wiertniczego. 9V takim położeniu działka blokuje się, a prądownicy z prądowni­cami ręcznymi A podchodzą do wylotu otworu na odległość 1 ,5 : 2 m i podają prądy na fontannę ponad punkt przecięcia się strumieni z działek. (ten sposób, prądami z prądownic ręcznych odrywa się płomień ostatecznie.

Przy gaszeniu pożarów fontann prądami wody, stanowiska prądowników rozmieszcza się równomiernie na obwodzie wylotu otworu wiertniczego, jeśli szybkość wiatru nie przekracza 3- 4 m/s. Przy większej szybkości wiatru stanowiska ze strony nawietrznej należy wyznaczać na łuku 210 - 270°, co spowodowane jest koniecznością zachowania dostatecznej widzialności dla prądowników /rozpylone przez wiatr prądy wody mogą zalewać prądowników/ i zachowania bezpieczeństwa /przy zerwaniu pło­mienia prądownicy ze strony podwietrznej mogą ulec zatruciu gazem, gdyż znajdą się w strefie aktywnego działania gazu/.

Gaszenie pożarów fontann drugiego i trzeciego rodzaju odbywa się za pomocą prądów kroplistych.

Nad fontannami drugiego rodzaju tworzy się przede wszystkim nasypy ziemne. Nasyp ziemny można wykonać za pomocą spychaczy i koparek. Po zakończeniu prac ziemnych, po upływie ol:oł0 3 - 4 godz. kiedy ziemia dostatecznie nagrzeje się po­daje się na powierzchnię nasypu prądy wody. W zależności od stopnia nagrzania ziemi woda zaczyna intensywnie parować. Na­leży zauważyć, że przy pożarach trzeciego rodzaju para pow­staje na skrajach krateru.

Do gaszenia fontanny w kraterze ustawia się w odległości 5 m od krawędzi krateru prądownice rozpylające wodę podawaną z intensywnością 0,3 1/sm². Do wykonania natarcia należy wybrać okres w którym szybkość wiatru nie przekracza 3 m/s. Przy wietrze silniejszym ponad 3 m/s prądownice ustawia się ze strony nawietrznej na łuku 210⁰.

Natarcie wykonuje się drogą jednoczesnego, szybkiego manewrowania prądami rozpylonymi od podnóża krawędzi krateru, równomiernie nasycając wodą brzegi krateru. W rezultacie pow­staje para urodna, która zmniejsza stężenie gazu, co prowadzi do wstrzymania palenia. Jeżeli natarcie nie uda się za pierwszym razem, należy je powtórzyć, lecz przed powtórnym uruchomieniem prądów wody wał ziemny krateru powinien dobrze ogrzać się do temperatury zapewniającej intensywne parowanie podawa­nej wody. Zaletą tego sposobu gaszenia fontanny w porównaniu z innymi sposobami. gaszenia za pomocą wody jest znacznie mniejsze zużycie wody, w czasie obliczeniowym gaszenia 0,5 godz. Oderwanie płomienia fontanny za pomocą zdetonowania ła­dunku materiału wybuchowego może być stosowane przy gaszeniu fontann wszystkich trzech rodzajów , przy dowolnie wielkiej wydajności. Do wybuchu stosuje się przeważnie amonit, który umieszcza się w drewnianej prostokątnej skrzynce. Rozmiary skrzynki oblicza się na podstawie wzoru:

gdzie: a - rozmiar boku skrzynki cm ,q - ciężar ładunku, kg

P - gęstość ładunku, kg/cm3.

Wysokość skrzynki o 10 cm większa od ściany bocznej. Wewnątrz skrzynkę wykłada się tkaniną nieprzemakalną w celu ochrony ładunku wybuchowego przed zwilżeniem, a z zewnątrz obija się wojłokiem lub suknem i opasuje stalową liną średni­cy 5 - 8mm. Na jednej z bocznych ścian skrzynki nawierca się otwory na przewody elektryczne do zdetonowania detonatora. Przewody od skrzynki, na odległości 20 - 40 m okręca się azbestem. Wszystkie prace związane z przygotowaniem ładunku podaniem go do fontanny i zdetonowaniem powinny być wykonywane pod nadzorem specjalisty pirotechnika.

Ciężar ładunku wybuchowego do gaszenia fontann pierwszego rodzaju podaje tabela 14.

Do gaszenia pożarów fontann drugiego i trzeciego rodzaju ciężar ładunku materiału wybuchowego określa się na zależności od szerokości /średnicy/ płomienia fontanny /tabela 15/.

W przypadku ujemnego efektu ciężaru materiału wybuchowego podwaja się i natarcie na płonącą fontannę powtarza.

Tabela 14.

Tabela 15

Dla zapewnienia maksymalnego efektu w gaszeniu należy jednoczenie z wprowadzeniem ładunku materiału wybuchowego uruchomić działka wodne typu PŁSŁ- 2, ponieważ działka po umocowaniu na stanowisku przy wylocie otworu wiertniczego mogą działać bez obsługi. Czas obliczeniowy pracy działek przyjmu­je się na 1 godzinę.

Doprowadzenie ładunku materiału wybuchowego do punktu zdetonowania wymaga jednego z trzech niżej podanych sposobów: po szynach na wózku z pochylnią, za pomocą dźwigu oraz po li­nie stalowej.

II. 1. 1. Podawanie ładunku materiału wybuchowego na wózku z pochylnią.

Rysunek 37 przedstawia położenie wózka i ładunku przed zdetonowaniem. Wybuch powinno poprzedzić treningowe ustawienie makiety ładunku wybuchowego. Po takiej próbie wózek usta­wia się na stanowisku wyjściowym na szynach, zawiesza i umo­cowuje ładunek wybuchowy, następnie podaje się sygnał ostrzegawczy /do ukrycia/ dla ludzi nie wykonujących prac związanych z obsługą wózka i przetoczeniem go w pobliże fontanny.

Rys37. Schemat podania ładunku na wózku z pochylnią.

Podczas przetaczania wózka ku fontannie należy zwilżać obficie wodą skrzynkę z materiałem wybuchowym oraz obsługujących wózek ludzi. Wózek unieruchamia się przy wylocie otworu wiertniczego z takim wyliczeniem, aby ładunek materiału wybucho­wego znalazł się w odległości 0,5 m od fontanny i 1,5- 2,5 m od powierzchni ziemi. Gdy wózek i ładunek zostaną umocowane przy fontannie układa się wzdłuż szyn przewody elektryczne od zapalarki, a następnie podaje się komendę do ukrycia wszystkich uczestników akcji. Dowódca kierujący akcją powi­nien upewnić się, czy wszyscy ukryli sil, a następnie zezwala na podłączenie przewodów do zapalarki i podaje sygnał do zdetonowania materiału wybuchowego.

Przy gaszeniu pożarów fontann ładunkami słabej mocy mo­żna materiał wybuchowy przenosić w miejsce wybuchu ręcznie i podwieszać na wcześniej przygotowanym stojaku przy wylocie otworu wiertniczego.

II. 1. 2. Podanie ładunku za pomocą dźwigu

W odróżnieniu do wózka z pochylnią dźwig pozwala na szybkie wprowadzenie ładunku materiału wybuchowego do wnętrza płonącej fontanny i znacznie ułatwia regulowanie położenia ładunku w stosunku do fontanny. Dźwig należy ustawić ze strony nawietrznej w odległości 25m od wylotu otworu wiertniczego. Powierzchnia, na której ustawia się dźwig, powinna

być wyrównana w promieniu 25 m i dobrana tak, aby zapewnić dźwigowi obrót o 360° wokół osi. Dźwig można ustawić w wybranym miejscu za pomocą traktora. Do dźwigu przymocowuje się węże do podawania wody do fontanny. Po próbnym natarciu ramię dźwigu obraca się w położenie wyjściowe makietę ła­dunku zdejmuje się i na to miejsce zawiesza ładunek bojowy; ukrywa się ludzi i na sygnał dowódcy kierującego akcją obraca się ramię dźwigu w ten sposób, aby ładunek wybuchowy znalazł się przy fontannie w miejscu ustalonym podczas prób. Wszyst­kie pozostałe operacje zablokowania dźwigu, umocowania działek wodnych i zdetonowania ładunku wybuchowego realizuje się ana­logicznie, jak przy detonowaniu materiału wybuchowego na wóz­ku.

Rys.38. Schemat podania MW za pomocą dźwigu: 1 - rama; 2 - oś obrotu; 3 - wysięgnik przedni; 4 - wysięgnik przeciwciężarowy; 5 - przeciwciężar; 6 - kołowrót ręcz­ny; 7 - odciągi

Zastosowanie dźwigu znacznie ułatwia pracę strażaków oraz skraca czas wykonywania natarcia.

We wszystkich przypadkach, kiedy wokół wylotu otworu wiertniczego utworzył się krater oraz przy gaszeniu pożarów fontann pierwszego i drugiego rodzaju, kiedy doprowadzenie ładunku wybuchowego opisanymi wyżej sposobami jest niemożliwe stosuje się podawanie ładunku wybuchowego na linie.

II. 1. 3. Podawanie ładunku materiału wybuchowego na linie

Rys.39. Schemat podania ładunku MW na stalowej linie, przy gaszeniu pożaru fontann pierwszego i drugiego rodza­ju: 1 - lina kierunkowa; 2 - lina do przeciągnięcia ładunku MW; 3 - bloczek z hakiem; 4 - podpory; 5 ­małe kołowroty do przeciągnięcia ładunku MW; 6 - duże kołowroty do naciągnięcia liny kierunkowej; 7 - ładunek MW

Podniesienie ładunku materiału wybuchowego za pomocą liny odbywa się ca następującej kolejności: kołowrotem 6 na­ciąga się linę 1. Równolegle pracują kołowroty 5, które na­ciągają linę 2. Po naciągnięciu liny 1, do wcześniej ustalo­nego położenia zwisu podaje się ładunek wybuchowy przez prze­ciągnięcie bloczka 3 do wylotu otworu. W czasie przeciągania ,ładunku wybuchowego cały układ /liny stalowe, skrzynka z materiałem wybuchowym itd./ należy obficie zwilżać wodą. Po ustawieniu ładunku w wymaganym punkcie detonuje się materiał wybuchowy. Gaszenie pożarów fontann trzeciego rodzaju, gdy krater wypełniony jest wodą ładunek wybuchowy podaje się we­dług schematu na rys.40.

W tym przypadku odpada konieczność użycia bloku ruchome­go z hakiem 3 na linie 2 /patrz rys.39/ oraz kilku kołowro­tów. Podanie ładunku materiału wybuchowego sposobem pokazanym na rys.40 polega na ułożeniu liny 1, po ustawieniu podpór na odwodzie krateru w odległości dostatecznej do ochrony liny przed wysoką temperaturą, oraz umocowaniu na stałe jej końców na kołowrocie 3 i do traktora podnośnika 5. W środku między­ podporami, do liny 1 wiąże się linę odciągową 7 i podwiesza ładunek materiału wybuchowego 8.

Rys.40 Schemat podania ładunku MW na linie stalowej przy gaszeniu pożarów fontann trzeciego rodzaju: 1 - lina stalowa; 2 podpory; 3 - kołowrót; 4 -łożyska ślizgowe nieruchome; 5 - traktor podnośnik; 6 - traktor ciągnik; 7 - lina odciągowa; 8 - ładunek wybuchowy

Początkowo ładunek wybuchowy znajduje się w pozycji wyj­ściowej na skraju krateru, następnie na sygnał dowódcy kieru­jącego akcją traktor podnośnik naciąga linę 1 i ładunek podnosi się nad kraterem. Ładunek materiału wybuchowego powinien być doprowadzony możliwie najbliżej środka krateru, na wysokości 3 -4 m nad poziomem wody w kraterze. Jeśli ładunek wybuchowy znajdzie się w innym punkcie niż oczekiwano ustawienie można skorygować przez manewrowanie traktorem ciągnikiem 6. Dalsze czynności - podobnie jak w wyżej opisanych sposobach.

II. 2. Gaszenie pożarów fontann zawierających ponad 50% ropy

Gaszenie takiej fontanny różni się od sposobów wyżej opisanych tym, że ropa wydzielana w takiej ilości najczęściej nie spala się całkowicie, co wymaga wykonania podczas przygotowywania natarcia wału ziemnego zapobiegającego rozpływaniu się ropy gdy istnieje krater, który mieści tę ilość wody ­krateru według układu podanego na rys. 42, albo przy użyciu ma­teriałów wybuchowych.

II. 3. Podanie niepalnych par lub gazów do płonącej fontanny

Jest to najbardziej nowoczesna i przyszłościowa zasada gaszenia pożaru fontann. Odnosi się to w szczególności do zastosowania urządzenia turbinowo odrzutowego, które wytwarza

strumień gaśniczy gazów spalinowych i rozpylonej wody. Strumień ten, wdzierając się do środka fontanny zmniejsza stężenie gazu palnego do tego stopnia, że wstrzymuje palenie.

Rys.41 Schemat gaszenia pożaru fontanny trzeciego rodzaju przy wydostawaniu się ropy na powierzchnię: 1- zabezpieczenie ziemne; 2 .- wnęka ziemna; 3 -filtr igłowy/rura do odprowadzania ropy z obwałowania lub kra­teru/; 4 - prądownice dające prądy kropliste

Strumień gaśniczy ma formę stożka, rozszerzającego się w miarę oddalania od dyszy silnika. Ogólna długość strumienia wynosi 35 -40 m, średnica na odległości 15 m od dyszy wynosi 5 - 6 m .

Do wykonania natarcia ustawia się urządzenie turbinowo odrzutowe w odległości od 10 - 15 m od fontanny i dołącza linię wężową z samochodów pożarniczych /rys.42/.

Rys.-2 Schemat podania wody z samochodów~ pożarniczych do urządzenia turbinowo odrzutowego

Strumień gaśniczy kieruje się pod podstawę płonącej fontanny i stopniowo podnosi aż do całkowitego oderwania płomienia. W przypadku przerwania płomienia przez strumień gaśniczy natarcie należy powtórzyć.

Eksperymenty wykazały że za pomocą urządzenia turbinowo odrzutowego można gasić pożary pierwszego rodzaju o wy­dajności fontann do 3mln m³/dobę i drugiego rodzaju do 1,5mln m³/dobę. Przy większych wydajnościach fontann stosuje się jednocześnie kilka urządzeń turbinowo odrzutowych.

Wykonanie natarcia na płonącą fontannę za pomocą urządzenia turbinowo odrzutowego obniża pracochłonność i niebezpieczeństwo wykonywanych czynności. I tak do gaszenia pożarów fontann pierwszego rodzaju o wydajności do 2,5 mlnm³/ dobę prądami zwartymi trzeba użyć 12 działek przy użyciu wo­dy 220 l/s i pracy 12 - 20 strażaków. Urządzenie turbinowo odrzutowe w tych samych zużywa 20 - 40 1/s wody a obsługuje je 2 - 3 strażaków przy czym ludzie znajdują się 2 razy da­lej od wylotu otworu wiertniczego. Porównywalna efektywność natarcia zwiększa się dziesięciokrotnie.

Natarcie na płonącą fontannę pierwszego rodzaju można zrealizować za pomocą przewoźnego agregatu gaśniczego składającego się z kilku butli ciekłego C0₂ albo węglowodorami chlorowcowymi oraz pierścienia metalowego z otworami. Pierścień zakłada sil na fontannę, a przez znajdujące się w otwory tłoczony jest do fontanny gaz lub pary chlorowców któ­re zmniejszają stężenie substancji palnej w fontannie aż do ugaszenia .

III. Gaszenie pożarów cieczy w zbiornikach

III. 1. Rozwój pożaru

Pożar cieczy w zbiornikach zaczyna się od zapalenia mieszaniny par tej cieczy z powietrzem. Przy wytworzeniu się w pustej przestrzeni zbiornika stężenia wybuchowego par w powietrzu pożar zaczyna się od wybuchu, w wyniku którego mo­że dojść do zupełnego lub częściowego zniszczenia zbiornika. Charakter uszkodzeń po wybuchu zależy od wielkości stężenia par oraz od rodzaju konstrukcji zbiornika. Na przykład, przy wybuchach w zbiornikach żelbetowych pokrycie ich rozrywa się częściowo, przy czym część płyt tego pokrycia spada do wnę­trza zbiornika. Wybuchy w metalowych zbiornikach prowadzą do zerwania dachu, który może zostać odrzucony lub pogrążyć się w zbiorniku. Przy wybuchach w poziomych, cylindrycznych zbiornikach rozrywa się najczęściej jedna z bocznych ścian, co niekiedy prowadzi do zrzucenia zbiorników z fundamentów.

W zbiornikach cylindrycznych pionowych szkodzenie ścian następuje bardzo rzadko, ulegają temu raczej zbiorniki kulis­te. Ponieważ wybuchy najczęściej uszkadzają dachy zbiorników, to w większości przypadków palenie odbywa się na spokojnej powierzchni cieczy w zbiorniku. Palenie rozpływającej się cie­czy jest spotykane rzadziej.

Stan ścian i dachu zbiornika wykazuje duży wpływ na zmianę parametrów pożaru cieczy. I tak, przy istnieniu nad powierzchnią cieczy części dachu, słupów, ścian i wiązań dachu szybkość przegrzania i spalania cieczy jest 1,15 do 1,2 ra­zy większa od średnich, przy czym przy występujących z cieczy elementach konstrukcji zbiornika tworzą. się ogniska które mogą stać się zarzewiem ponownego zapalenia cieczy. Najczęściej takie okoliczności powstają podczas pożarów w zbiornikach komorowych i żelbetowych.

Szybkość przegrzania i spalania przy częściowym zniszczeniu dachu zbiornika zmniejszają się proporcjonalnie w sto­sunku do powierzchni dachu. Jeśli powierzchnia uszkodzona wy­nosi mniej niż 20% powierzchni dachu, to warstwa przegrzana w cieczy nie wytwarza się. W zbiornikach z częściowo zawalonym dachem palenie ma miejsce nie na całej powierzchni cieczy , lecz na części odkrytej oraz na niewielkiej odległości od skraju otworu. Wywiera to istotny wpływ na układ temperatur w elementach konstrukcyjnych zbiornika, przestrzeni wodnej w zbiorniku /odkrytej/, nad cieczą oraz w cieczy, Dane o ukła­dzie temperatur podczas palenia się ropy w podziemnym zbior­niku żelbetowym o powierzchni 650 m², przy 10% zawaleniu po­krycia i wysokości ściany ponad lustrem cieczy 1,5 m podaje tabela 16.

Z poniższych danych /tabela 16/ wynika, że palenie par ropy pod przykryciem zachodziło jedynie w granicach 9 - 21 m od skraju otworu.

Na charakter rodzaju pożaru w zbiornikach, a w szczególności na rozprzestrzenianie się palenia, duży wpływ mają elementy konstrukcji zbiornika. Na przykład, ściany pionowego metalowego zbiornika, przy braku ochładzania, mogą zdeformować się w czasie pierwszych 8 - 12 nin. Deformacja ścian odbywa się do wnętrza, co prowadzi do przelania cieczy znajdującej się w zbiorniku przez skraj ściany i rozpływanie się jej po obwałowaniu. Szybciej deformuje się ściana ze stro­ny powietrznej oraz w zbiornikach typu komorowego. Proces deformacji ściany zbiornika, a także uzupełnianie lub nie równomierne ochładzanie prowadzą do rozerwania ściany zbior­nika. Zanotowano przypadek, kiedy podczas napełniania zbiornika nastąpiło rozerwanie ściany. Ropa zapaliła się i zmyła częściowo obwałowanie; płonąca ciecz rozpłynęła się wokół i w czasie 2,5 - 3 min. dosięgła budynków przemysłowych i urządzeń znajdujących się w odległości 800 m od parku zbiorników. Pożar objął powierzchnię 11 000 m². W wyniku tej awarii ciśnienie strumienia wylewającej się ropy ścięło ścianę zbiornika przy dnie, która odgięta odrzucona została za obwałowanie na odległość 30 m.

Tabela 16

Ściany i stropy nadziemnych zbiorników żelbetowych różnią się od metalowych. I tak, na przykład w 50 min. swobodnego palenia się ropy w naziemnym zbiorniku żelbetowym, przy grubości ścian 160mm, nastąpiło całkowite zniszczenie wew­nętrznej ochronnej warstwy płyt, a w ścianach pojawiły się szczeliny, przez które wyciekała ropa. Ochładzanie silnie ogrzanych ścian Zbiornika prądami, wody prowadzi zwykle do in­tensyfikacji niszczenia ścian, zbiorników żelbetowych. Żelbetowe dachy zbiorników i ściany zachowują się w warunkach po­żaru podobnie. I tak po upływie 40 - 60 min pożar wywołuje pęknięcia w pokryciu zbiornika, znaczne ugięcia płyt żelbetowych, zawalenia płyt do zbiornika, w wyniku czego możliwe jest wytryskiwanie palącej się cieczy ze zbiornika.

Z praktyki gaszenia wiadomo że przy pożarach zbiorników przerzucanie się ognia na sąsiednie zbiorniki lub urządzenia następuje najczęściej w wyniku bezpośredniego oddziaływania promieni i - rzadziej - promieniowania cieplnego. Zagrożenie dotknięcia przez płomień sąsiedniego zbiornika, położonego na tym samym poziomie co palący się, powstaje zwykle przy szyb­kości wiatru większej niż 10 m/s, gdyż wtedy odchylenie płomienia od osi zbiornika sięga 75 -85⁰ Szczególnie niebezpieczne jest oddziaływanie płomieni na korpus sąsiedniego nie palącego się zbiornika wypompowania z niego cieczy palnej, ponieważ wtedy powietrze i rozgrzane gazy przenikają do wnętrza opróżnianego zbiornika a mogą spowodować wybuch.

Duże niebezpieczeństwo stwarzają wyrzuty i kipienie. Kipienie produktów ropy naftowej związane jest z istnieniem wody w postaci zawiesiny w cieczy a także ze spadkiem kropli wody na ogrzaną warstwę cieczy podczas gaszenia pożaru.

Wyrzuty produktów naftowych spotyka się w praktyce rzadko są one możliwe przy paleniu się ciężkich produktów ropy

naftowej Dziesiątki ton produktów naftowych mogą zostać wyrzucone ze zbiornika na odległość ośmiu średnic zbiornika, a powierzchnia pokrywana płonącą cieczą może wynosić kilka tysięcy metrów kwadratowych. Zanotowano wypadek, kiedy po dziesięciogodzinnym pożarze zostało wyrzuconych ze zbiornika około 10O ton ropy w czasie 2 min. na odległość ponad 100m

Rozprzestrzenianie się pożaru w parku zbiorników może odbywać sicz także przez kanalizację, ciągi technologiczne oraz przez rurociągi systemu hermetyzacji. Odległość na którą może rozprzestrzeniać się wybuchowe stężenie par cieczy w powietrzu, w zależności od rodzaju cieczy, jej sta­nu i szybkości wiatru, można określić orientacyjnie z wykre­su /rys.43/.

Rozwój pożarów zbiorników umieszczonych na wysokich słupach metalowych lub żelbetowych nad powierzchnią ziemi, albo wody cechuje pewna specyfika, która polega na możliwości. zawalenia się tych słupów w wyniku oddziaływania temperatury podczas palenia się cieczy wokół zbiornika lub pod nim. Metalowe słupy tracą swą wytrzymałość nośną w czasie pierwszych 15 - 20 min. Przy zdeformowaniu słupów może spaść z podstawy zarówno zbiornik palący się, jak i sąsiedni, przy czym zniszczeniu ulegają rurociągi łączące zbiorniki, co powoduje rozpływanie się cieczy.

Rys.43 Wykres zależności rozprzestrzeniana się wybuchów stężeń par cieczy od ich temperatury przy różnych szybkościach wiatru.

Rys.44 Izotery promieniowania cieplnego podczas palenia się cieczy w zbiorniku o pojemności 5000 ton

Z danych na rys.44 wynika, że przy paleniu się cieczy w zbiornikach o wysokości ponad 5 m, promieniowanie cieplne nie stwarza niebezpieczeństwa i nie utrudnia gaszenia pożaru, a minimalna odległość, na której możliwe jest przebywanie ludzi bez środków izolujących od promieniowania cieplnego wynosi 10 - 15 m. Przy długotrwałym pożarze w zbiornikach podziemnych powierzchnia ziemi silnie ogrzewa się i oddaje ciepło, co znacznie zwiększa zakres oddziaływania cieplnego i wywołuje konieczność wprowadzenia dodatkowych sił i środków do ochładzania powierzchni ziemi, armatury, rurociągów, ochrony sprzętu i ludzi.

Praktyka oraz przeprowadzone badania wykazują, że jeśli inne zbiorniki oddalone są od płonącego mniej niż na jego średnicę to powstaje realne niebezpieczeństwo ogrzania metalowych ścian i dachów tych zbiorników do temperatury samo-­zapalenia osadów tworzących się w okresie eksploatacji.

Przy pożarach w naziemnych zbiornikach strefa zadymienia nie przeszkadza akcji gaśniczej. Jeżeli jednak palą się produkty naftowe na powierzchni ziemi lub w zbiornikach podziemnych to dym może przeszkadzać gaszeniu i zarazem stanowić określone zagrożenie szczególnie wielkie w zakładach petrochemicznych.

IV. Gaszenie pożarów zbiorników

Pierwszym zadaniem pododdziałów straży pożarnych, przybyłych na miejsce pożaru zbiorników z cieczami jest ograniczenie rozwoju i rozprzestrzeniania się pożaru. Polega to na ochładzaniu zbiornika zapobieganiu zapalania się par produktów naftowych w zbiornikach sąsiednich w rurociągach studzienkach ściekowych i urządzeniach technologicznych, a także ograniczenia powierzchni objętej rozpływającą się cieczą.

W pierwszej kolejności ochładza się zbiorniki płonący i sąsiadujące z nim zbiorniki, podlegające promieniowaniu cieplnemu płomienia. Natomiast obronę zbiorników metalowych, znajdujących się obok oraz ze strony nawietrznej na odległość średnicy od palącego, realizuje się je w drugiej kolejności. Działania obronne polegają na ochładzaniu zbiorników prądami wody tworzeniu zasłon, kurtyn wodnych nakryciu armatury płachtami i kocami. Armaturę rozmieszczona na ziemi można przesypać piaskiem, zakryć tarczami lub kocami, które następnie zwilża się wodą. Na podziemnych i zagłębionych zbiornikach armaturę można bronić strumieniami gazu obojętnego lub pary, podawanymi ze stałych lub półstałych urządzeń gaśniczych. Efektywnymi środkami ochrony armatury są: para wodna i wysoce spieniona piana(przy pogodzie bezwietrznej).

Podczas obrony sąsiednich zbiorników nie wolno dopuszczać ani prowadzić żadnych operacji związanych z napełnianiem lub opróżnianiem zbiorników znajdujących się w jednym obwałowaniu, albo też podłączonych do tego samego rurociągu co zbiornik płonący.

Do ochładzania palącego się i sąsiednich zbiorników najbardziej efektywne i bezpieczne jest stosowanie rozpylonej części prądów wody z prądownic ręcznych i działek. Do ochładzania płonącego zbiornika należy stosować co najmniej dwa prądy. Rozprzestrzenianiu się pożaru poprzez rurociągi, sys­tem kanalizacyjny, studzienki itp. można zapobiec za pomocą zamknięcia zasuw, zaworów, lub, stworzenia sztucznych przegród przez podanie do studzienek piany, zasypanie studzie­nek i różnych łapaczek ziemią itp. Szczeliny w rurociągach zamyka się drewnianymi czopami, klinami, na które nakłada się opaski uszczelniające. Palenie rozlanej cieczy likwiduje się za pomocą prądów piany, pary wodnej, piasku, zwartych prądów wody. Przy rozlaniu znacznej ilości produktów naftowych ze zbiorników, należy zatkać szczelinę, a jeśli jest to nie możliwe ograniczyć przestrzeń płonącej cieczy przez wykonanie wału ziemnego, względnie skierowanie płonącej cieczy w miejsce w miarę bezpieczne. Niekiedy wykonuje się specjalne kanały do odprowadzania cieczy. Ściekającą w ten sposób ciecz pokrywa się pianą gaśniczą, aby wykluczyć możliwość przerzucania ognia. Jeżeli nie można zatkać powstałej szczeliny należy szybko zlikwidować wypływanie cieczy, odpompowując ją ze zbiornika. Znaczna cześć wypływającej cieczy dostaje się do studzienek co doprowadza do ich przepełnienia aby do tego nie dopuścić należy uszczelnić wszystkie studzienki. W praktyce stosuje się także zapełnianie przestrzeni pustej nad powierzchnią cieczy w zbiornikach broniących gazami obojętnymi, para wodną lub pianą. Może to być niebezpieczne jeśli w zbiorniku przestrzeń ta jest wypełniona mieszaniną par i powietrza o stężeniu wybuchowym. Podstawowymi środkami walki z wyrzutem i kipieniem produktów naftowych są: usunięcie wody z dna zbiornika droga upuszczania jej do kanalizacji przez syfony lub za pomocą pomp pływakowych i okresowe ochładzanie przegrzanej warstwy produktu naftowego rozproszonymi prądami wody.

Pożary produktów naftowych w zbiornikach najczęściej gasi się przez oddzielenie cieczy palnej od strefy palenia charakterze takiego oddzielacza używane są substancje stałe ciekłe lub gazowe. I tak zgaszenie płomienia osiąga się przez nałożenie na otwór czy szczelinę mokrych płacht, brezentu, koców azbestowych, tarcz itp. Gdy niemożliwe jest lub niebezpieczne podejście do płomienia, a kiedy płomień ma duże rozmiary, gaszenie odbywa się prądami wody, piana mechaniczną albo para wodną. Do gaszenia płomienia należy użyć nie mniej niż dwóch prądów gaśniczych. Dogaszenia cieczy stosuje się najczęściej płynne oddzielacze lustra cieczy od strefy palenia, a wiec pianę mechaniczną lub wodę, pianę chemiczną jeżeli ich ciężar objętościowy jest mniejszy od ciężaru objętościowego płonącej cieczy. Najbardziej rozpowszechnionym sposobem gaszenia cieczy jest oddzielenie jej powierzchni od strefy palenia za pomocą piany chemicznej. Do gaszenia pianą chemiczną konie­czne jest połączenie wszystkich agregatów gaśniczych w określony system /według określonego schematu/. Agregaty powinny pracować ciągle na optymalnych wydajnościach, podczas całego okresu trwania natarcia.

Rys, 45 Schematy podawania piany chemicznej z przenośnych agregatów gaśniczych i samochodów chemicznych

Rozmieszczenie agregatów w różny sposób /podany na schemacie/ wymaga zwrócenia uwagi na to, że:

• przy podawaniu piany do zbiorników naziemnych odleg­łość od agregatów do rur wylewowych powinna wynosić 60-80 m a do zbiorników podziemnych lub zagłębionych 120 - 160 m /uwzględniając ukształtowanie terenu/;ilość linii wężowych powinna odpowiadać wydajności agregatu.;

Drugim najbardziej rozpowszechnionym sposobem gaszenia jest oddzieleni powierzchni płonącej cieczy od strefy palenia warstwą piany mechanicznej nisko lub wysoko spienionej. Niezbędne stężenie środka pianotwórczego w roztworze wodnym dla piany wysoko spienionej 6% a dla nisko spienionej 4% objętości. Dozowanie odbywa się za pomocą różnych stacjonarnych i przenośnych mieszalników. Mieszalniki stacjonarne , w które wyposażone są samochody pożarnicze, wykorzystuje się do podawania jednego, albo dwóch prądów pianowych WPSM lub GWP-600. Trzeba przy tym zauważyć, że przy podawaniu GWP stacjonarne mieszalniki na samochodach pracują zadowalająco tylko przy pobieraniu wody ze zbiorni­ków i przy odpowiednim ustawieniu zaworu dozującego, gdyż konieczny jest roztwór 6 procentowy.

Mieszalniki przenośne przeznaczone do linii tłocznych /PS-5 itp./ stosowane są rzadko, gdyż przy włączaniu ich

znacznie skraca się długość linii wężowych, a w zimie posługiwanie się nim jest znacznie utrudnione.

Mieszalniki przenośne, zasysacze, stosuje się głównie do podawania silnych prądów GWP-2000, albo ponad dwa GWP-600. Po­danie środka pianotwórczego do zasysacza odbywa się przez autopompę cysterny samochodowej, której zbiornik wypełniony jest środkiem pianotwórczym.

Intensywność podawania piany wysoko spienionej do gasze­nia cieczy o temperaturze zapłonienia do 28 ⁰ C/oprócz ropy/ wynosi 0,08 1/s.m², do gaszenia pozostałych produktów nafto­wych i ropy 0,05 l/sm² /roztworu/. Obliczeniowy czas gaszenia 10 min. Przy gaszeniu pianą nisko spienioną intensywność podawania wynosi dla cieczy o temp. zapłonienia do 28⁰- 1,0l/sm² / piany/ przy czasie gaszenia 5min.Duży wpływ na skuteczność gaszenia mają także sposoby podawania ich a powierzchnię płonącej cieczy. Podawanie piany można zrealizować jednym z trzech sposobów: podawanie prądu z góry, podanie przez warstwę płonącej cie­czy lub wylewanie piany.

Podawanie prądów z góry realizuje się za pomocą prądownic ze strony nawietrznej i stosuje się do gaszenia cieczy palących się w niewielkich zbiornikach lub rozlanych na ziemi podczas dogaszania niewielkich ognisk pożaru, a także w tych przypadkach kiedy podanie piany innymi sposobami nie jest możliwe. Przy podawaniu piany z góry stopień niszczenia struktury banieczek piany jest największy w porównaniu z pozostałymi sposobami. Jest to jednak sposób nie nadający się do podawania piany mechaniczno-powietrznej nisko spienionej z powierzchni ziemi do naziemnych zbiorników pionowych ani też piany chemicznej z prądownic A z przymkniętymi wylotami.

Podawanie piany przez warstwę cieczy realizuje się za pomocą specjalnych urządzeń i rękawa polietylenowego /rys.47

Rys.4 Schemat urządzenia do podawania piany przez warstwę cieczy palnej za pomocą rękawa polietylenowego: łącznik o średnicy 200 mm; 2 - zasuwa; 3 .- uchwyt 4 ­korpus przystawki; 5 - kapsuła; 6 - zawór zwrotny; 7 - prądownica powietrzno--mechaniczna/ zużycie 30 1/s roztworu/; 8 - cztery otwory średnicy 25 mm; 9 -obej­ma do zamykania otworów; 10 - rękaw polietylenowy /długość 10 m, średnica 300 mm/

Tłoczenie piany przez rękaw polietylenowy przez warstwę cieczy wywołuje najmniejsze w porównaniu z innymi sposobami podawania piany - straty wynikające z zanikania piany. Trzeba jednak stwierdzić, że sposób ten jest nie do zastoso­wania przy dachu pływającym, lub gdy dach zbiornika został zniszczony, a jego elementy pogrążone w pływającej cieczy.

Najbardziej rozpowszechnionym sposobem podawania piany jest podawanie jej na płonącą powierzchnię za pomocą przenośnych rur wylewowych, wysięgników i masztów pianowych oraz stałych instalacji do gaszenia pianą. Instalowanie wysięgników na samobieżnych podwoziach gąsienicowych znacznie zwięk­sza efektywność podawania piany.

W praktyce podawanie piany przez wylewanie stosuje się najczyściej w kombinacji z podawaniem piany z prądownic ręcznych, którymi dogasza się płomienie na powierzchni cieczy.

W celu obniżenia intensywności strat piany przy stoso­waniu różnych sposobów należy ochładzać ściany konstrukcje nośne zbiorników, szczególnie w miejscach podawania piany.

Istnieją sytuacje, w których żaden z wymienionych sposobów nie może być zastosowany, na przykład przy deformacji ścian zbiornika lub częściowym zniszczeniu i pogrążeniu w płonącej cieczy metalowego dachu zbiornika, w wyniku czego część powierzchni płonącej cieczy nie będzie dostępna. W ta­kich przypadkach należy wyciąć w ścianie zbiornika otwór na wysokości 0,5 - 1 m nad lustrem cieczy. Rozmiary otworu po­winny odpowiadać szerokości i średnicy wylotu prądownicy pia­nowej, przy czym jego wysokość powinna być o 10 - 15 cm większa od tej średnicy. W zbiornikach żelbetowych zdejmuje się w tym celu luki w dachu lub płyty dachowe za pomocą lin i. Kołowrotów.

Istnieją dwa sposoby gaszenia pożarów metodą ochładza­nia palącej się cieczy: pierwszy polega na mieszaniu płonącej cieczy za pomocą tej samej cieczy lub sprężonego gazu. a drugi na gaszeniu rozproszonymi prądami wody.

Skuteczne wstrzymanie palenia sposobem mieszania wymaga przestrzegania następujących warunków: podawanie powietrza lub cieczy mających wywołać mieszanie cieczy płonącej powinno trwać nieprzerwanie w czasie 10-15 min. i odbywać
się z intensywnością 0,6 1/sm², pod ciśnieniem odpowiadającym ciśnieniu słupa cieczy. Poziom cieczy w zbiorniku powinien być nie mniejszy jak 1,5 - 2 m, temperatura o 3 - 5°C niższa od temperatury zapłonu. Dla zwiększenia efektywności gaszenia konieczne jest ochładzanie zewnętrznych ścian zbiornika.
Jeżeli w czasie 10 - 15 min, pożar nie zostanie ugaszony
całko­wicie, to do gaszenia płomieni należy wykorzystać prądownice pianowe. Gaszenie sposobem mieszania nie ma szerszego zasto­sowania, ponieważ daje dobre efekty tylko w odniesieniu do cieczy o temperaturze zapłonu ponad 28°C i przy istnieniu odpowiedniego wyposażenia zbiornika /urządzenia do podawania powietrza lub cieczy/. Sposób ten nie może być stosowany tak że, gdy płonącej cieczy są pogrążone elementy zbiornika. Mieszania nie można stosować przy gaszeniu cieczy palącej się w zbiorniku kulistym, lub z dachem pływającym, albo pontonowym. jeśli zbiorniki są wyposażone
w urządzenia do gaszenia przez mieszanie cieczy to należy sposób ten zastosować, ale jednocześnie należy przygotować rezerwowy sprzęt do podania piany. Gaszenie przez mieszanie można stosować w kombinacji z gaszeniem pianą powietrzno mechaniczną.

Sposób gaszenia przez ochładzanie wodą rozpyloną stosuje się praktyce również w zakresie ograniczonym. Skuteczność gaszenia produktów naftowych prądami rozpylonymi jest uwarunkowana znacznym przegrzaniem górnej warstwy cieczy płonącej, intensywnością podawania wody rozpylonej 0,2 l/sm² ,w czasie 1-2min./ konieczne jest przy tym aby prądy rozpylone pokrywały jednocześnie całą powierzchnię palącej się cieczy/. Skuteczność gaszenia tym sposobem może zapewnić przestrzeganie następujących warunków:

- woda powinna być podawana nieprzerwanie w czasie 2 min., z intensywnością 0,16 - 0,2 1/sm² /dla cieczy hydrofilowych 0,4 1/sm²/;

- rozdrobnienie wody nie powinno być większe od 100 mikronów wobec czego ciśnienie na prądownicy powinno wynosić co najmniej 8 atmosfer.

- wysokość ściany nad lustrem cieczy nie powinna przekraczać O,5 - 0,2 średnicy zbiornika;

- prąd rozpylony powinien równomiernie a całkowicie pokrywać palącą się powierzchnię cieczy;

prądownica powinna być umieszczona w punkcie centralnym powierzchni cieczy, na wysokości 1,5 - 2 m od płaszczyz­ny górnego skraju ściany zbiornika.

W celu stworzenia warunków do lepszego parowania krope­lek wody z prądu rozpylonego konieczne jest wypompowanie części cieczy ze zbiornika przed rozpoczęciem gaszenia, jeśli lustro cieczy znajduje się zbyt wysoko aby odsłonić ściany­ zbiornika, na których woda będzie łatwo parowała. Kolejność czynności przy gaszeniu za pomocą prądu roz­pylonego jest następująca: ustawia się podnośniki, do węża podaje się wodę, początkowo pod ciśnieniem 2 atm. /dla ochłodzenia prądownicy/, następnie na 2 - 3 min. wstrzymuje się ochładzanie zbiornika /dla stworzenia warunków, celu łatwego parowania - ogrzania się ściany zbiornika/, usuwa się z obwałowania wszystkie osoby znajdujące się tam i zwiększa ciśnienie do 8 - 9 atm. a prądownicę ,wprowadza
do zbiornika. Wstrzymanie palenia powinno nastąpić po 2 min. Oznaką gaśnięcia będzie pojawienie się białej chmury pary wodnej. Jeżeli pożar nie zgaśnie, to prądownicę mgłową wyprowadza się poza zbiornik, ochładza się go, a gdy jest to konieczne koryguje punkt ustawienia prądownicy. Następnie znów na 3 min, zaprzestaje ochładzania, aby ściany zbiornika ogrzały się i ponawia natarcie .

Zaletą sposobu gaszenia mgłą wodną jest jego uniwersalność. Sposobem tym można gasić wszystkie ciecze nawet alkohole i etery. Obecnie sposób ten stosuje się tylko do gaszenia cieczy w zbiornikach o średnicy nie większej jak 8 m.

Praktycy, niekiedy gaszą ciecze palne sposobem rozcieńczania ich wodą do stężenia niepalnego. Gaszenie takim sposobem wymaga, aby poziom cieczy w zbiorniku nie przekraczał jednej trzeciej wysokości zbiornika. Sposób gaszenia przez rozcieńczanie płonącej cieczy stosuje się zwykle przy niewielkich jej ilościach, a także przy braku innych możliwości gaszenia oraz konieczności szybkiego zlikwidowania pożaru. Gaszenie pożaru cieczy rozlanej na dużej powierzchni, za pomocą piany, stwarza możliwość przeniknięcia ognia wraz z rozpływającą się cieczą na tyły strażaków prowadzących natar­cie. Dlatego natarcie w takim przypadku należy prowadzić jed­nym frontem, który systematycznie rozszerza się w miarę wpro­wadzania sił i środków na linię natarcia, mając na tyłach re­zerwowe pododdziały. Natarcie takiego rodzaju wspiera się sprzętem ciężkim, jak: spychacze, koparki itp. ­

Przy gaszeniu pożarów w zbiornikach nierzadko dokonuje się przegrupowywania sił i środków w celu najbardziej racjo­nalnego wykorzystania ich. Ma to miejsce wtedy, gdy część punktów czerpania wody gaśniczej znajduje się w odległości do 150 m, a podstawowe zbiorniki wodne - ponad 300 - 400 m od pożaru. W takich przypadkach podawanie wody z dalszych ujęć do stanowisk gaśniczych wymaga przepompowywania wody, co znacznie skomplikowałoby rozwinięcie bojowe, wymagałoby odko­menderowania części auto lub motopomp
oraz przedłużyłoby czas rozpoczęcia natarcia. Przegrupowanie dokonuje się w ten spo­sób, aby wprowadzić do ochładzania zbiorników prądy wody za­silane z pomp, ustawionych przy dalszych punktach czerpania

Przegrupowanie może być także potrzebne w związku
ze zmianą sytuacji. Dokonuje się go następująco: wprowadza się do akcji odwód taktyczny dowódcy, który rozwija własne linie wężowe, a następnie przenosi się stanowiska gaśnicze podlegające przegrupowaniu. Przenoszenie linii wężowych pod ciś­nieniem jest możliwe tylko na niewielką odległość i wtedy, gdy nie ma odwodu taktycznego.

W akcji gaszenia pożarów zbiorników uczestniczy zwykle znaczna ilość pododdziałów, sprzętu, a także robotników da­nego zakładu. Dlatego też należy zorganizować rozszerzony sztab /szef sztabu, zastępca szefa sztabu: szef tyłów, szef łączności, odpowiedzialny za bhp i przedstawiciele admini­stracji zakładu/. Podczas dużych i trudnych pożarów, szczególnie przy niewystarczającym zaopatrzeniu wodnym, wydziela się służbę tyłów, w skład której wchodzi szef tyłów, dwóch, ­trzech jego pomocników i przedstawiciel administracji -­celu zapewnienia sprawnego działania na tym specjalnie waż­nym, dla skuteczności akcji odcinku.

Organizacja odcinków bojowych zależy od charakteru wykonywanych działań przez pododdziały. Najczęściej odcinki bo­jowe organizuje się: według stanowisk obrony zbiorników i urządzeń, miejsc sprawiania sprzętu pianowego /ustawienia podnośników, prądownic i działek pianowych, rur wylewowych i innych stanowisk gaśniczych. Na odcinku bojowym obrony zbiorników wykonuje się zadanie ochładzania zbiornika płonącego, sąsiadujących z nim zbiorników i urządzeń, ochładza się urządzenia oraz instalacje gaśnicze /rury wylewowe, linie wężowe, sprzęt/, a przede wszystkim strażaków na stanowiskach natarcia. Na odcinkach bojowych powinny znajdować się dwie - trzy prądownice, działka odwodowe.

Do zadań odcinka bojowego prowadzącego natarcie pianą należy zapewnienie dostawy środka pianotwórczego, sprawienie sprzętu do podania piany i zapewnienie nieprzerwanej pracy
aż do zakończenia natarcia. Na odcinku wyznaczonym
do sprawiania

sprzętu pianowego /maszty pianowe, podnośniki, agregaty, itd. / wyznacza się zadania, które mają przyspieszyć rozpoczęcie natarcia.

Po ustawieniu sprzętu wyznaczonego do natarcia ponad 50 - 70% strażaków wykonujących sprawianie może być wykorzysta­nych do wykonania innych, pilnych prac na innych odcinkach bojowych, na przykład, do donoszenia środka pianotwórczego, podawania prądów odwodowych itd.

W celu gaszenia rozpływającej się po ziemi cieczy pal­nej można zorganizować oddzielny odcinek bojowy, na którym wyznacza się zadania: usunięcia z obwałowania /dopompowywania/ płonącej cieczy w miejsce bezpieczne, zatykanie szcze­lin, które powstały w ściance zbiornika, w rurociągach, og­raniczenie powierzchni rozpływającej
się cieczy, wykonanie wału ziemnego dla powstrzymania płynącej cieczy itd.

Dla zapewnienia sprawnego kierowania oraz dowodzenia pododdziałami niezbędne jest zorganizowanie łączności dowodzenia, do której powinny być włączone urządzenia głośno mówiące o mocy 10W. Przy płonącym zbiorniku ustawia się co najmniej dwa gigantofony. Głośniki również należy umieścić przy obsłudze najważniejszych punktów akcji, a więc sprzętu, punktów czerpania, podnośników i masztów pianowych itd. Wobec tego, że szum silników może zagłuszyć głośniki - kierowcy powinni być także wyposażeni w radiotelefony z hełmami i słuchawkami. Podczas palenia się produktów naftowych w zbiornikach naziemnych, szczególnie cieczy skłonnych do wy­rzutów, samochody pożarnicze należy ustawiać z uwzględnieniem kierunku możliwego rozlania płonącej cieczy oraz poło­żenia strefy zadymienia. Nie wolno sprawiać samochodów przy rzekach, strumieniach kanałach wodnych, w miejscach znajdujących się poniżej palących się zbiorników. Przy paleniu się produktów naftowych skłonnych do wyrzutów, należy unikać ustawiania sprzętu ze strony podwietrznej.

Akcja gaśnicza w parku zbiorników wymaga wprowadzenia w skład sztabu oficera lub innego pracownika pożarnictwa, odpowiedzialnego za sprawy bhp. Cały stan osobowy straży pożarnych powinien być zawiadomiony przez tego pracownika o ustanowionych sygnałach niebezpieczeństwa i kierunkach wyjścia ze strefy niebezpiecznej. W toku przygotowania natarcia pianę - w obwałowaniu oraz na samym wale ziemnym powinno znajdować się jak najmniej osób. Składanie masztów pianowych, podnośników wykonuje się poza obwałowaniem. W czasie trwającego już natarcia /tj. w momencie podawania piany, wo­dy, na powierzchnię płonącej cieczy/, jeśli pożar rozwijał się swobodnie ponad 40 min. z obwałowania wycofuje się wszystkich strażaków, a prądowników ustawia się natomiast w miarę możliwości na wale ochronnym. Samochody, agregaty pianowe i strażacy obsługujący sprzęt i urządzenia powinni być oddaleni od zbiorników objętych promieniowaniem cieplnym ze zbiornika płonącego, od strefy zadymienia, a szczególnie od płomieni. Do ochładzania palącego się zbiornika, przy istniejącym zagrożeniu kipieniem, a także do ochładzania zbiorników ­ sąsiadujących z płonącym, na które oddziaływają płomienie stosuje się działka. Płonące naziemne, poziome zbiorniki spadają z fundamentów najczęściej na stronę zawietrzną. Uwzględniając charakter zawalania się takich zbiorników po wybuchu - prądowników i sprzętu nie należy ustawiać ze stron szczytowych. Nie wolno dopuszczać
do przebywania ludzi na palących się dachach i sąsiednich zbiornikach, jeżeli nie jest to konieczne.

Strażacy sprawiający rury wylewowe do podawania piany na podziemnych zbiornikach, powinni być ubezpieczani przed promieniowaniem cieplnym /specjalne ubrania ochronne, kostiumy ognioodporna/, zraszani prądami kroplistymi wody gdy dach zbiornika został zawalony - konieczne jest ponadto zabezpieczenie strażaków znajdujących się przy zbiorniku linkami. Przy ustawianiu masztów i podnośników z prądownicami pianowymi, wodnymi, celowe jest zachowanie następujących za­sad: Przy wykonywaniu otworów w ścianie, dachu zbiornika, w momencie zdjęcia płyty, albo wycięcia części płyty - nie wolno znajdować się na wprost otworu, ponieważ mogą z nich tryskać rozgrzane gazy.

Dowożenie piasku wywrotkami i praca spychaczy wymagają wyznaczenia obserwatorów do kontrolowania pracy transportu i maszyn na terenie objętym akcją. Oprócz tego obserwatorzy śledzą, aby samochody i maszyny nie przejeżdżały przez węże, rurociągi wodne itp.

V. Zakończenie

Powyższe przykłady i omówienia sposobów walki z pożarami cieczy palnych pozwalają nam wyobrazić sobie jak niebezpieczne są pożary tego typu. Wymienione sposoby walki z żywiołem jaki powstaje na wskutek takich pożarów umożliwią nam bardziej przejrzyste zrozumienie sposobów postępowania i walki straży a także innych jednostek gaśniczych .

Widzimy że do walki z tego typu pożarami potrzebny jest nie tylko sprzęt pożarniczy ale także ciężki sprzęt jak dźwigi a nawet materiały wybuchowe. Myślę że powyższe przykłady są wystarczające aby uświadomić sobie siłę ognia i zniszczenia jakie może spowodować.

Fotografie

Literatura

1. Piotr Bielicki - „Podstawy taktyki gaszenia pożarów”

2. Melania Pofit-Szczepańska - „Wybrane zagadnienia z chemii ogólnej, fizykochemii spalania i rozwoju pożarów”

3. Praca zbiorowa - „Taktyka pożarnicza cz.2” WOSP

PRACA DYPLOMOWA 2001

43

---