8. ОСОБЕННОСТИ ТУШЕНИЙ ПОЖАРОВ В ЭЛЕКТРОУСТРОЙСТВАХ
Тушение пожаров в кабельных сооружениях.
При пожарах в кабельных туннелях, полуэтажах и каналах в результате сильного задымления, наличия напряжения на кабелях и высокой температуры, значительно превышающей допустимую для человека, обычно возникает обстановка, при которой невозможно проникновение пожарных в горящее помещение, а значительная протяженность таких помещений и малое количество проемов не позволяют быстро и точно определить площадь горения и направление его развития. В этой обстановке многое зависит от действий обслуживающего персонала, который должен своевременно принять меры к ограничению развития пожара, особенно в начальной стадии, для создания возможности проведения разведки пожарными подразделениями, быстрого сосредоточения сил и средств и их введения в зону горения.
Ограничение развития пожаров в кабельных помещениях и каналах может быть достигнуто своевременным снятием напряжения с кабельных линий аварийного участка, снижением интенсивности газообмена, изменением направления движения газовых потоков и устройством пенных экранов. К ограничению интенсивности газообмена прибегают при помощи имеющихся на объекте установок газового тушения, когда ввести другие огнетушащие средства в зону горения невозможно без продолжительных вспомогательных работ, например устройства дополнительных проемов в перекрытии, или когда прибывших сил и средств недостаточно для локализации пожара.
Снижение интенсивности газообмена может быть достигнуто путем герметизации помещений или отсеков. Особенно эффективен такой способ при тушении пожаров в туннелях с кабелями в маслозаполненных трубах. При использовании этого способа в туннелях с воздушной прокладкой кабелей происходит увеличение плотности дыма и усиленный прогрев изоляции кабелей вследствие интенсивного роста температуры в таком замкну том объеме. Поэтому герметизацией таких помещений достигнуть полного прекращения горения кабелей нельзя для ликвидации оставшихся очагов горения требуется в дальнейшем производить вскрытие дополнительных проемов для подачи средств пожаротушения.
К изменению направления движения газовых потоков с целью ограничения распространения горения в кабельных помещениях и каналах прибегают, когда точно установлено место горения, направление его распространения и имеется возможность направить продукты горения в безопасную или менее опасную зону или в желаемом направлении с учетом предполагаемого места ввода средств тушения.
Когда невозможно установить место горения и направление его распространения, по внешним признакам ориентировочно определяют участок, на котором возможно горение (по выходу продуктов горения, усиленному прогреву строительных конструкций), и изолируют его с помощью пенных экранов из пены средней кратности. Поскольку под воздействием температуры пена разрушается и уровень ее может снижаться, необходимо восстанавливать экран. Для этого на каждые 250 м3 объема помещения (канала) достаточно задействовать один пеногенератор типа ГВП-600. Заполнение участков туннелей пеной является не только способом ограничения распространения огня и дыма, снижения интенсивности газообмена, но и хорошим средством для создания благоприятных условий ведения разведки пожарными подразделениями и подачи огнетушащих средств в зону горения. В качестве экрана можно использовать также распыленные струи воды, подаваемые из различных стволов-распылителей или через стационарно установленные устройства, т. е. способ создания водяной завесы.
Для тушения пожаров в кабельных помещениях применимы почти все способы прекращения горения, но наиболее часто применяемыми и целесообразными являются объемное тушение с применением воздушно-механической пены (ВМП) средней кратности или водяного пара, а также тушение по поверхности распыленными струями воды и ВМП низкой кратности. Пена при тушении пожаров в туннелях растекается на небольшое расстояние.
где п — количество параллельно работающих эжекционных генераторов.
При подаче пены генераторами вентиляторного типа расстояние L определяется из выражения
Так, при подаче пены генератором эжекционного типа в горизонтальный туннель сечением 1,8X2 м эффективное расстояние продвижения пены составляет лишь 25—30 м, а генератором вентиляторного типа — 50—60 м. На скорость и дальность продвижения пены по туннелю оказывает влияние количество действующих в одном направлении генераторов. При тушении пожаров в туннелях сечением 2X2 м целесообразно применение в одном направлении не более 3—4 генераторов типа ГВП-600, а при сечении туннеля 3x3 м — шести таких генераторов. Максимальное расстояние L продвижения пены от эжекционных генераторов можно определить из выражения
где // — максимальный напор, развиваемый вентилятором, м; S — поперечное сечение кабельного туннеля, м2; а — коэффициент сопротивления туннеля (принимается равным 0,002 для туннеля с односторонней прокладкой кабелей и 0,003 с двусторонней); К — кратность пены; Р—периметр поперечного сечения туннеля, м; q — расход генератора по пене, м3-с~1.
При тушении пожаров в кабельных туннелях пеногенераторы рекомендуется вводить на расстоянии примерно 30 м друг от друга. Потребное количество пеногенераторов с учетом разрушения (потерь) пены можно определить по формуле
где V — объем защищаемого помещения, м3; т — расчетное время тушения пожара, равное примерно 10 мин; Q — производительность пеногенератора по пене, м3Х Хмин-1.
Для лучшего продвижения пены и снижения интенсивности ее разрушения необходимо, чтобы:
направление подачи пены из пеногенератора совпадало с направлением движения газового потока;
исключался выход пены в обратном направлении через неплотности между генераторами и краями проема, в котором они установлены;
из заполняемого объема продукты горения удалялись в течение всего периода подачи пены, так как в против ном случае образуются газовые «пробки», препятствующие движению пены.
Для ликвидации неплотностей между пеногенераторами и краями проемов следует использовать подручные материалы, асбестовые или брезентовые перемычки, которые в случае воздействия высокой температуры периодически увлажняют. Для ускорения продвижения пены и увеличения дальности ее растекания целесообразно создавать попутные воздушные потоки, используя для этого вентиляцию и дымососы.
Тушение способом охлаждения с применением воды или низкократной пены целесообразно, если имеется возможность проникновения человека в кабельное помещение для тушения очага пожара водяными или пенными струями. Поскольку проходы в туннелях узкие, а фронт горения небольшой, по туннелю в одном направлении больше двух стволов подавать нецелесообразно. Для обеспечения эффективного использования пены средней кратности необходимо правильно выбирать направление и места ввода генераторов. Основными путями подачи пены в туннель являются люки, двери и вентиляционные шахты. При определении проемов, которые предполагается использовать для подачи пены и удаления дыма, необходимо учитывать следующее. Если очаг горения расположен между двумя люками, расстояние между которыми не превышает 50 м, то целесообразно через ближайший к очагу горения люк подавать пену, а другой использовать для удаления дыма. При пожаре в отсеке кабельного туннеля длиной 70—120 м, выделенном перегородками и имеющем люки для подачи пены, целесообразно использовать для этой цели средние люки, а для выпуска дыма — крайние. Если двери в таком отсеке открыты, то пену подают в крайние люки. При горении кабелей в маслонаполненных трубах, проложенных в наклонной галерее, подавать пену следует снизу вверх. При расстоянии между люками в туннеле до 50 м можно применять встречную подачу пены через люки, между которыми находится очаг (зона) горения. При расстоянии между проемами 100—150 м следует подавать пену вентиляторными генераторами или увеличивать количество параллельно работающих эжекционных генераторов.
В начале развития пожара в кабельном помещении его ликвидация не представляет особых трудностей как для обслуживающего персонала, так и для прибывших к месту вызова пожарных подразделений. Однако, если пожар обнаружен с большим опозданием, его ликвидация сопряжена с большими трудностями из-за сильной задымленности, высокой температуры и стесненных условий, а иногда и наличия напряжения на кабелях.
Выходящие из кабельного помещения продукты горения заполняют и другие помещения, что затрудняет доставку к очагу пожара огнетушащих средств. В задымленных помещениях люди теряют ориентировку, дым вызывает раздражение слизистой оболочки глаз и носа, кашель, одышку, что снижает эффективность действий по тушению.
Исследования по тушению горящей кабельной продукции, а также случаи тушения реальных пожаров в помещениях с электрооборудованием показали, что для тушения подобных пожаров с большим эффектом используются стационарные установки пожаротушения с ручным дистанционным или автоматическим пуском. Передвижные средства при тушении таких пожаров используются в случаях, когда в горящем помещении отсутствуют стационарные средства тушения, а также для окончательной ликвидации горения.
При выходе из строя насосов-питателей стационарной установки пожаротушения подача пены в горящее помещение может осуществляться с помощью передвижных средств (пожарных автомашин), которые подключаются к специально предназначенным для этого устройствам.
При использовании переносных пеногенераторов, т. е. не установленных стационарно в кабельных помещениях, их следует вводить в горящее помещение через люки, вытяжные и приточные шахты. При этом пеногенераторы и пожарные автомобили, работающие на подаче раствора к ним, следует заземлять, а ствольщикам и водителям машин работать только в индивидуальных электрозащитных средствах.
При заполнении пеной участка туннеля с помощью вентиляторных пеногенераторных установок пенообразующая насадка может быть введена внутрь туннеля и присоединена к вентилятору с помощью воздуховодов и колен, имеющихся на вооружении пожарного автомобиля типа ГДЗС, или же пена от пенопроизводящей насадки может быть по тана в горящий туннель с помощью мягкого рукава.
О необходимости четкого знания особенностей развития пожара и обязанностей обслуживающего персонала при его возникновении свидетельствует пример пожара, происшедшего в результате КЗ в отсеке кабельного полуэтажа ТЭЦ. Пожар обнаружил машинист котлов, о чем сообщил дежурному инженеру станции. Дежурный инженер станции не имел опыта действия при возникновении пожара, проявил растерянность и вместо принятия необходимых мер с дежурным электромонтером побежал к месту пожара. Только вернувшись на главный щит, дал команду начальнику смены электроучастка включить систему пенного тушения, а затем по прямому телефону сообщил о пожаре в пожарную часть, охранявшую ТЭЦ. Начальник смены электроучастка ошибочно включил установку не на горящий отсек, а на соседний, что выяснилось только в хоте тушения пожара. План действий по обесточиванию отсеков кабельного полуэтажа на станции заранее составлен и отработан не был. Поэтому дежурный инженер на снятие напряжения затратил значительное время и разрешение на тушение выдал только через 55 мин с момента обнаружения горения. Час спустя пожар был ликвидирован, но к этому времени огнем было выведено из строя около 2200 м кабелей.
Пены и пенообразующие составы. Пена — коллоидная дисперсная система, состоящая из пузырьков, наполненных газом. Стенки пузырьков представляют собой раствор поверхностно-активных веществ (ПАВ) с различными стабилизирующими добавками. Пены подразделяются на воздушно-механическую и химическую.
Воздушно-механическую пену получают из водных растворов ПАВ, которые называют пенообразователями. Количество пенообразователя, добавляемого к воде, невелико и, как правило, не превышает 10%- Работать с пенообразователем надо осторожно, так как в концентрированном виде он может вызвать раздражение кожи и глаз. В СССР наибольшее распространение получили пенообразователи ПО-1, ПО-1Д, ПО-6К, ПО-ЗАИ, САМПО, выпускаемые промышленностью. Для получения пены используются пеногенераторы эжекционного и вентиляторного типов.
Пены обладают очень низкой теплопроводностью. Поэтому наибольшим охлаждающим действием обладают менее стойкие и низкократные пены, так как при их разрушении выделяется большое количество раствора.
Изолирующее свойство пены — способность препятствовать испарению горючего вещества и проникновению через ее слой паров, газов и теплового излучения.
Несмотря на эффективность применения установок пенного тушения опыт их эксплуатации в кабельных сооружениях выявил ряд недостатков: ограниченный срок хранения пенообразователей и недопустимость хранения их водных растворов из-за быстрого разложения активной части пенообразователей и потери им пенообразующих свойств, неустойчивость в работе, сложность наладки и необходимость специального ухода за устройством дозировки пенообразователя, быстрое разрушение пены при высокой (около 800 °С) температуре среды при пожаре. Исследования показали, что распыленная вода обладает большей огнетушащей способностью по сравнении с воздушно-механической пеной, так как она хорошо смачивает и охлаждает горящие кабели и строительные конструкции. Поэтому в последнее время действующие установки пенного пожаротушения переводятся на подачу распыленной воды.
В состав таких установок входят: источники воды, водопитатели, сеть магистральных и распределительных трубопроводов, оросители (обычно дренчерного типа), узлы управления с запорно-пусковыми устройствами, пожарные извещатели, кабельная сеть электропитания и автоматики, щиты управления системами пожаротушения. В кабельных помещениях оросители устанавливаются на распределительных трубопроводах, соединенных ответвлениями с магистральным трубопроводом. Запорно-пусковые устройства (быстродействующие клапаны или задвижки с электроприводом) размещаются на ответвлениях между распределительными и магистральными трубопроводами. В режиме «ожидания» распределительные трубопроводы не заполнены водой, а магистральные заполнены и находятся под давлением. Автоматический пуск системы производится от импульса пожарного извещателя, срабатывающего в случае возникновения пожара в кабельном помещении. При этом включается пожарный насос и открывается соответствующее запорно- пусковое устройство, обеспечивающее поступление воды из магистрального трубопровода в распределительный и далее через оросители в зону горения. Наиболее рациональным вариантом расстановки оросителей является установка их в рядках с направлением факела распыленной воды в одну сторону вдоль кабельных потоков. Это позволяет устранить неорошаемые зоны (по сравнению с установкой оросителей под перекрытием), повысить проникающую способность огнетушащего средства под кабели, увеличить расстояние между оросителями, улучшить равномерность орошения по длине и высоте кабельных потоков. При продольной установке оросителей расстояние между ними может составлять 5—6 м. Исходя из условия равномерности орошения кабелей, оптимальной высотой расположения оросителей в кабельных помещениях следует считать уровень, составляющий 0,5—0,7 общей высоты кабельных потоков.
Для тушения горящих кабелей используется также огнетушащее средство хладон 114В2. При подаче хладона из расчета 0,25 кг на 1 м3 помещения горение кабелей полностью прекращается как при закрытых, так и при открытых дверных проемах. Это позволяет считать указанную концентрацию оптимальной. Наибольший эффект тушения достигается при подаче хладона в течение 1,5 мин. Следовательно, интенсивность его подачи в кабельное помещение должна быть не менее 0,028 кг-м-3-с-1.
Для хранения и подачи хладона используются батареи типа К.-333, К-ЗЗЗА и К-432, которые в зависимости от типа способны защищать помещения объемом от 1400 до 3000 м3. Для транспортирования хладона служат металлические цельнотянутые трубы диаметром 25 мм. Давление сжатого воздуха в баллонах при изменении температуры окружающего воздуха от —20 до -f-20°C необходимо поддерживать в пределах от 5000 до 6000 кПа. В качестве выпускных насадков целесообразно применять дренчерные головки с диаметром выпускного отверстия 6 мм. Расстояние между выпускными насадками не должно превышать 6 м.
