ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО
ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ
|
|
НАЦИОНАЛЬНЫЙ
СТАНДАРТ
российской
ФЕДЕРАЦИИ
|
ГОСТ Р
53280.2-
2010
|
Установки пожаротушения автоматические.
Огнетушащие вещества
Часть 2
ПЕНООБРАЗОВАТЕЛИ ДЛЯ ПОДСЛОЙНОГО
ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ НЕФТИ
И НЕФТЕПРОДУКТОВ В РЕЗЕРВУАРАХ
Общие технические требования
и методы испытаний
|
Москва
Стандартинформ
2010
|
Предисловие
Цели и принципы стандартизации в Российской
Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом
регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской
Федерации - ГОСТ Р
1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»
Сведения
о стандарте
1 РАЗРАБОТАН
Академией государственной противопожарной службы МЧС России (Академия ГПС МЧС
России)
2 ВНЕСЕН Техническим
комитетом по стандартизации ТК 274 «Пожарная безопасность»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального
агентства по Техническому регулированию и метрологии от 29 апреля 2010 г. №
68-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту
публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные
стандарты», а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых
информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра
(замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет
опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные
стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также
в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального
агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
Содержание
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Установки пожаротушения автоматические.
Огнетушащие вещества
Часть 2
ПЕНООБРАЗОВАТЕЛИ ДЛЯ ПОДСЛОЙНОГО
ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ НЕФТИ
И НЕФТЕПРОДУКТОВ В РЕЗЕРВУАРАХ
Общие технические требования и методы испытаний
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
|
Дата введения 2010-07-01
Настоящий стандарт распространяется на пенообразователи целевого назначения,
предназначенные для получения с помощью специальной аппаратуры
воздушно-механической пены, используемой для подслойного тушения пожаров нефти
и нефтепродуктов в резервуарах.
В настоящем стандарте
использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ
Р 50588-93 Пенообразователи для тушения пожаров. Общие технические
требования и методы испытаний
ГОСТ
Р 51105-97 Топлива для двигателей внутреннего сгорания. Неэтилированный
бензин. Технические условия
ГОСТ
1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы,
пробирки. Общие технические условия
ГОСТ 4209-77
Реактивы. Магний хлористый 6-водный. Технические условия
ГОСТ 6709-72 Вода
дистиллированная. Технические условия
ГОСТ 13045-81 Ротаметры. Общие
технические условия
ГОСТ
19034-82 Трубки из поливинилхлоридного пластиката. Технические условия
ГОСТ 25828-83
Гептан нормальный эталонный. Технические условия
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие
ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на
официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и
метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному
указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1
января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным
указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен
(изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться
заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены,
то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не
затрагивающей эту ссылку.
В настоящем стандарте применены следующие
термины с соответствующими определениями:
3.1 установка пенного пожаротушения: Установка пожаротушения, в которой в качестве огнетушащего вещества
используют воздушно-механическую пену, получаемую из водного раствора
пенообразователя.
3.2 пена: Дисперсная система,
состоящая из ячеек - пузырьков воздуха (газа), разделенных пленками жидкости,
содержащей стабилизатор пены.
3.3 огнетушащая воздушно-механическая пена: Пена, получаемая с помощью специальной аппаратуры за
счет эжекции или принудительной подачи воздуха или другого газа,
предназначенная для тушения пожаров.
3.4 кратность пены: Безразмерная
величина, равная отношению объемов пены и исходного раствора пенообразователя,
содержащегося в ней.
3.5 устойчивость пены: Время, по истечении
которого из пены выделяется 50 % раствора пенообразователя или разрушается 50 %
объема пены.
3.6 рабочий раствор пенообразователя: Водный раствор пенного концентрата с определенной установленной объемной
концентрацией.
3.7 концентрация рабочего раствора пенообразователя, %: Содержание пенообразователя в водном растворе для
получения пены
3.8 интенсивность подачи рабочего раствора: Объем рабочего раствора пенообразователя,
подаваемого в единицу времени на единицу площади горючего.
3.9 зажигание: Инициирование
процесса горения.
3.10 воспламенение: Начало пламенного горения под воздействием источника зажигания.
3.11 горение: Экзотермическая реакция окисления вещества, сопровождающаяся по крайней
мере одним из трех факторов: пламенем, свечением, выделением дыма.
3.12 время свободного горения: Время с момента воспламенения горючей жидкости до
момента начала подачи пены.
3.13 время тушения: Время с момента начала подачи пены до момента прекращения горения
горючей жидкости.
3.14 время повторного воспламенения: Время воспламенения 100 %-ной поверхности горючей
жидкости в модельном очаге от внесенного горящего тигля.
3.15 пенообразователь (пенный концентрат) для тушения
пожаров: Концентрированный
водный раствор стабилизатора пены (поверхностно-активного вещества), образующий
при смешении с водой рабочий раствор пенообразователя.
3.16 пенообразователи типа AFFF: Синтетические фторсодержащие пленкообразующие
пенообразователи целевого назначения для тушения горючих жидкостей.
3.17 пенообразователи типа FFFP: Протеиновые фторсодержащие пленкообразующие
пенообразователи целевого назначения для тушения горючих жидкостей.
3.18 пенообразователь для тушения пожаров нефти и
нефтепродуктов в резервуарах подслойным способом: Пенный концентрат с фторированными стабилизаторами
для получения пленкообразующей пены, предназначенной для тушения резервуаров
подслойным способом.
3.19 система подслойного тушения пожара в резервуаре: Комплекс устройств, оборудования и фторсодержащего
пленкообразующего пенообразователя, предназначенного для подслойного тушения
пожара нефти и нефтепродуктов в резервуаре.
3.20 подслойное тушение пожара в резервуаре: Способ тушения пожара нефти и нефтепродуктов в
резервуаре подачей низкократной пленкообразующей пены в основание резервуара
непосредственно в слой горючего.
3.21 коэффициент растекания по горючему: Параметр, характеризующий способность
пенообразующего раствора к образованию изолирующей водной пленки на поверхности
горючего и скорость ее растекания, является определяющим признаком при
классификации типа «пленкообразующий» пенообразователь.
3.22 пленкообразующий пенообразователь: Пенообразователь, огнетушащая способность и
устойчивость к повторному воспламенению которого определяется образованием на
поверхности горючей жидкости изолирующей водной пленки.
3.23 пленкообразующая пена: Пена, водный раствор которой способен
самопроизвольно растекаться и покрывать поверхность нефти и нефтепродуктов
тонкой водной пленкой.
4.1 Характеристики
Показатели качества
пенообразователей целевого назначения типов AFFF и FFFP для
подслойного тушения должны соответствовать ГОСТ
Р 50588 и требованиям, указанным в таблице 1.
Таблица 1 - Показатели качества пенообразователей
Наименование показателя
|
Значение показателя
|
Метод испытаний
|
Поверхностное натяжение рабочего водного раствора пенообразователя при
температуре 20°С, мН/м, не более
|
17,3
|
По 5.2.1
|
Межфазное натяжение на границе раздела водного раствора
пенообразователя с н-гептаном при температуре 20°С, мН/м, не менее
|
2,5
|
По 5.2.1
|
Коэффициент растекания водного раствора пенообразователя по
поверхности н-гептана при температуре 20°С, мН/м, не менее
|
0,3
|
По 5.2.2
|
Время тушения н-гептана (бензина Нормаль-80), подачей пены низкой
кратности в слой горючего с интенсивностью (0,03 ±0,03) дм3/(м2·с), с, не более
|
43
|
По 5.3
|
4.2 Требования к вспомогательным растворам
4.2.1 В зависимости
от рекомендаций производителя для приготовления рабочих растворов применяют
питьевую, жесткую или морскую воду.
4.2.2 Для определения поверхностного
и межфазного натяжений применяют дистиллированную воду по ГОСТ 6709.
4.2.3 Модель жесткой
воды - по приложению 1.
4.2.4 Модель морской
воды - по ГОСТ
Р 50588.
5
Методы испытаний
5.1 Условия
проведения испытаний: температура окружающего воздуха - (20 ± 5)°С;
атмосферное давление
- 84,0 -106,7 кПа;
относительная
влажность воздуха - 30 -80 %.
5.2 Определение поверхностного и межфазного
натяжений и коэффициента растекания водного раствора пенообразователя
Измерение поверхностного и
межфазного натяжений проводят методом «отрыва кольца» (метод Де-Нуи). После
измерений вычисляют коэффициент растекания.
5.2.1
Поверхностное и межфазное натяжения пропорциональны усилию отрыва кольца от
поверхности исследуемой фазы. Для определения усилия отрыва смоченного кольца
применяют торсионные весы. Испытание проводят на экспериментальной установке
(см. рисунок 1). Измерения проводят в стакане для жидкости, который
устанавливают на полку штатива. Кольцо погружают и медленным вращением ручки
измерительного барабана его поднимают до момента отрыва. Усилие в момент отрыва
фиксируют делениями на шкале измерительного барабана. Соответствие количества
делений поверхностному или межфазному натяжению раствора рассчитывают исходя из
поверхностного натяжения гептана (при температуре 20°С поверхностное натяжение
гептана составляет 20,29 мН/м). За результат испытаний принимают
среднеарифметическое значение результатов трех испытаний.
5.2.2
Коэффициент растекания, К, вычисляют по формуле
где Пг -поверхностное
натяжение н-гептана при 20°С, равное 20,29 мН/м;
Пп - поверхностное
натяжение рабочего раствора пенообразователя, мН/м;
Мп - межфазное натяжение
на границе н-гептана и раствора пенообразователя, мН/м.
Пенообразователь для подслойного
тушения пожаров должен иметь положительный коэффициент растекания. Значение
коэффициента растекания свидетельствует о пленкообразующей способности
пенообразователя. Если в результате расчетов значение коэффициента растекания
отрицательное, то пенообразователь не является пленкообразующим.
а - общий вид; б, в - фрагменты измерительной части; 1 - торсионные весы; 2 - ручка
измерительного барабана; 3 -
измерительная кювета с жидкостью; 4 -
кольцо; 5 - крючок для подвешивания измерительного кольца; 6 - коромысло измерителя;
7 - штатив; 8 - горючая
жидкость
Рисунок 1 - Схема экспериментальной установки для
определения поверхностного и межфазного натяжений раствора пенообразователя
5.3
Определение времени тушения горючей жидкости подслойным способом (стендовый
метод)
Определение времени тушения
подачей пены в слой горючей жидкости проводят на экспериментальной установке
(см. рисунок 2).
1 - модель
резервуара; 2 - промежуточная емкость с пеной; 3 - трубопровод для подачи пены в резервуар; 4 - измеритель расхода воздуха
(ротаметр); 5 - регулирующий вентиль; 6 - компрессор; 7 - одночашечные весы; 8 - устройство для получения пены; 9 - секундомер; 10 - трубопровод для подачи воздуха в
емкость с пеной
Рисунок 2 - Схема экспериментальной установки для
определения времени тушения гептана подачей пены в слой горючего
5.3.1 Аппаратура, материалы и реактивы
При испытании применяют следующие
аппаратуру, материалы и реактивы:
цилиндрическую горелку (модельный
резервуар) из стали низкой прочности [толщина стенок (1 ±0,5) мм, внутренний
диаметр (150 ±5) мм, высота (200 ±5) мм], с металлической трубкой для подачи
пены в основание модельного резервуара и металлический поддон с высотой борта
не менее 5,0 см;
герметичный разъемный контейнер
диаметром (80 ±10) мм, вместимостью (750 ±70) см3, с горловиной и
герметично закрывающейся крышкой, с двумя штуцерами для подачи воздуха и отвода
пены для контроля массы пены и подачи пены под действием давления воздуха;
трубопровод из эластичной трубки
по ГОСТ
19034 с внутренним диаметром 3 -5 мм и длиной 40 - 60 см для подачи пены от
разъемного контейнера до металлической трубки и для подачи сжатого воздуха от
компрессора к измерителю расхода воздуха и далее к разъемному контейнеру с
пеной;
компрессор или иной источник
сжатого воздуха, обеспечивающий давление воздуха не менее 2,0 м вод. ст. и
расход не менее 4,0 дм3/мин;
электронные весы для определения
массы пены, использованной для тушения, с погрешностью не более 0,01 г. Предел
измерения до 1000 г с возможностью электронной компенсации промежуточных
значений массы;
электромеханическое устройство
для получения пены со съемным прозрачным стаканом и пропеллером, который
полностью закрывается водным раствором объемом 100 см3. Вместимость
съемного стакана с делением через каждый 100 см3 должна быть (1000 ±100)
см3;
измеритель расхода воздуха
(ротаметр) по ГОСТ
13045 для измерения объемного расхода воздуха в диапазоне от 50 до 300 см3/мин;
мерный цилиндр 3-100-2 по ГОСТ
1770;
секундомер;
пенообразователь;
гептан нормальный по ГОСТ
25828 (бензин нормаль-80 по ГОСТ
Р 51105).
5.3.2 Подготовка к проведению испытания
Подготовка лабораторного стенда
для огневых испытаний пенообразователей при подаче пены в слой горючего в
соответствии с рисунком 2.
5.3.3 Проведение испытания
Готовят рабочий раствор
пенообразователя. В мерный цилиндр наливают установленный объем
пенообразователя, и доводят объем рабочего раствора добавлением используемой
воды до 100 см3. В горелку заливают горючее. Высота свободного борта
горелки должна быть (50 ±5) мм. Зажигают жидкость в горелке. Время свободного
горения горючей жидкости (60 ±5) с. Полученный раствор пенообразователя
заливают в стакан прибора электромеханического устройства (миксера). В течение
30 с получают пену. Пену заливают в разъемный герметичный контейнер и, сняв
крышку, устанавливают на весы. Полученное значение массы заносят в журнал.
Включают устройство для подачи сжатого воздуха. Предварительно регулировочным
вентилем устанавливают поплавок ротаметра в положение, соответствующее интенсивности
подачи пены (0,030 ±0,003) дм3 /(м2·с), и плотно закрывают разъемный контейнер с пеной.
Пена под действием сжатого воздуха поступает через трубопровод в нижнюю часть
горелки, непосредственно в горючую жидкость. Началом отсчета времени тушения
является момент, когда первая порция пены появится на поверхности горючего, а
окончанием - полная ликвидация пламени, включая исчезновение язычков пламени
вдоль борта. За результат измерения принимают среднеарифметическое трех значений
времени тушения.
Для создания модели жесткой воды используют
материалы, представленные в таблице А.1
Таблица А.1 - Модель жесткой воды
Наименование компонента
|
Химическая формула компонента
|
Массовая доля, %
|
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709
|
H2O
|
99,8794
|
Магний хлористый 6-водный по ГОСТ 4209
|
MgCl2 6Н20
|
0,0381
|
Кальций хлорид 2-водный по [1]
|
СаCl2 2Н20
|
0,0825
|
[1] ТУ 6-09-5077–87
Кальций хлорид 2-водный