Особенности пожаротушение машинных залов АЭС и ТЭЦ

Эта статья содержит общую теоретическую информацию по пожаротушению, дополнительные данные ищите на сайте производителя таких систем по ссылке пожаротушения машинных залов ТЭЦ, ГЭС.

Пожар на АЭС - это всегда экстренная ситуация, возникает реальная опасность выбросов радиоактивных продуктов, высокая температура горения провоцирует выброс ядовитых газов. Сотрудники МАГАТЭ провели аналитический мониторинг, составили калькуляцию: разрушение АЭС в 1 млн. кВт сопоставимо с взрывом атомного заряда мощность 1 мгт. В США также проводились подобные исследования, вывод неутешительный: убытки от пожаров на АЭС могут быть огромны.

Особенностью пожара на атомном блоке – опасность радиоактивного поражения больших площадей, что сопоставимо с взрывом ядерного боеприпаса.

Оперативное принятие мер по ликвидации аварии имеют приоритетное значение. Затушить радиоактивные материалы в ручном режиме практически невозможно.

тушение пожара АЭС подсобными средствами является чрезвычайно трудной задачей и требует много времени. Для работы в экстремальных условиях требуется специальное оборудование и экипировка, радиационный фон может быть опасным для жизни.

Нередко АЭС располагаются на значительном удалении от пожарных подразделений. Все это также не лучшим образом сказывается на оперативности работы. Особую тревогу вызывает:

1. Задымление помещений токсичными продуктами горения.
2. Риск поражения токов высокого напряжения.
3. Активация и усиление пожара от струй воды.
4. Повышенная стрессовая ситуация у людей, провоцируется страхом получения радиоактивного поражения.

Особенности пожаротушения машинных залов

Есть своя специфика при возгорании в различных помещениях. Например, при пожаре в машинном цехе требуется в первую очередь защищать ограждения, чтобы не взорвались емкости с машинным маслом. Во время катастрофы на Чернобыльской АЭС возник риск обвала кровли над аварийным блоком. Пожарники проявили героизм и предотвратили эту опасность, погибло при этом не менее шести человек.

Создание роботизированных механизмов является одним из важных средств по купированию и тушению огня на АЭС. Также вносятся конструктивные изменения в проекты. Например, применение металлических ограждений действенно помогает при строительстве больших промышленных помещений:

1. Цеха.
2. Ангары.
3. Склады.
4. Эллинги.

Преимущества:

1. Простота монтажа.
2. Низкая себестоимость.
3. Высокий показатель прочности.
4. Возможность обрабатывают большие пролеты.
5. Долгий срок службы.
6. Простой профилактический ремонт.

Опасность также существует, так как при высоких температурах многие металлы теряют физические свойства, размягчаются, возникает опасность обрушения многотонных ферм.

Надзорными органами разработаны регламенты, в соответствии с которыми металлические изделия охлаждаются с использованием лафетных агрегатов. Эти механизмы размещаются на отметке обслуживания турбин. Во время полива водой, каждый участок конструкции неоднократно обрабатывается. Подобные устройства позволяют экономно использовать ресурс, концентрировать подачу с различными степенями интенсивности. Также нередко используют спнклерные и дренчерные системы.

Спинлеры

Спринклеры созданы для тушения возгорания в автоматическом режиме. Участок пожара обрабатывается специальным раствором; Системы подобные эффективны в помещениях, где присутствует высокая температура не совместимая с жизнью. При этом есть острая необходимость длительного орошения пораженного огнем участка.

Активируются спринклеры благодаря разрушению фиксаторов от заданных температур, которые варьируются (в градусах по Цельсию):

• 60;
• 72;
• 95;
• 140;
• 
  

Припой замка фрагментируется, если в помещении температура превышает установленную норму (см. рекомендации в НПБ 88-2001).

У таких установок есть определённые изъяны:

1. Требуется разветвленная сеть контуров из труб с фитингами и оросителями. Несущие конструкции получают дополнительную нагрузку, что снижает показатели их выносливости.
2. Обслуживание спринклеров и дренчеров – это хлопотное дело, специалисты работают на больших высотах. Тестирование оборудование также проблематично.
3. Установка дополнительного оборудования не представляется возможным, фермы не выдержат.
4. Во время пожара в трубах вода может превращаться в пар, возникает риск разрыва контура.
5. Если на АЭС случится взрыв (например, в машинном зале), то целые секции труб будут разрушены, система не сможет нормально функционировать.

 

Что необходимо

Срок службы ферм значительно увеличивается, если их покрывать специальными праймерами. Преимущество заключается в увеличении запаса прочности конструкций. Однако работы по окраске специальными составами на большой высоте – это трудоемкая задача. К тому же нет гарантий, что покрытие будет соответствовать ГОСТам.

В настоящее время машинные цеха на АЭС имеют гидрозащиту, которая состоит из оборудования в виде лафетных стволов. Актуальные стандарты прописаны в известном межведомственном постановлении: ВСН 01-87.

Проблемы

Каждое оборудование имеет свои недостатки, лафетные стволы не являются исключением:

Предполагается работа на участке, где бушует открытый огонь, есть токсичные испарения, дефицит кислорода, дым. Существует риск радиационного заражения, обрушения кровли.

Лафетные стволы не всегда формируют необходимую точность в условиях высокого задымления. Пример: при выгорании турбинного масла около 10 кг, образуется плотный дым, видимость снижается до 2-3 метров.

Конструкции могут быстро расплавиться и рухнуть, поэтому действовать следует оперативно, что не всегда возможно. Техника работает в ручном режиме, не хватает иногда сотрудников, чтобы проводить подобные спасательные манипуляции.

При ручном методе управления требуется много людей в особо опасной зоне открытого воспламенения и возможно повышенной радиации.

Последние годы «на вооружение» принимаются роботы (ПР.), которые способны выполнять комплексные задачи в самых экстремальных условиях. Автоматизированные комплексы (РПК) надежно предохраняют несущие металлические элементы от чрезмерного нагревания:

1. Вода подается автоматически
2. Распределяется по заданным участкам.
3. Регулируется напор струи.
4. Есть нужный режим сканирования контура.
5. Управление простое и эффективное, реализуется с помощью пульта.

Преимущества РК:

1. Снижение риска поражения пожарных.
2. Более рациональное распределение мощностей.
3. Возможность работы в экстремальных условиях.
4. Высвобождение сотрудников.

Расчеты

Стандартные расчеты оперируют площадями (в кв. метрах):

• 35;
• 50;
• 
  

Эпицентр возгорания проходит через несущие элементы (центральный блок фермы). После многих тестовых испытаний, был сделан вывод: если температура нагрева металла превышает 500 градусов по Цельсию, то деформация и разрушение происходит довольно быстро: от 5 до 17 минут, в зависимости от площади помещения.

В случае разгерметизации емкостей, выливается несколько тонн машинного масла. Ограждения-бортики составляют высоту от 0,1 метра, чтобы техническая жидкость не просачивалась в подвал.

Если температура повышается более 70 градусов по Цельсию, то ведет это к усилению теплового обмена. В промежутке между 111 и 171 градусами по Цельсию вода активно испаряется, усиливается отдача тепла.

Рационально подавать воду на металлические элементы, если их температур ура не выше 98 градусов по Цельсию. Охлаждение тогда будет самым эффективным. Отсюда следует вывод, что противопожарные агрегаты должны активироваться как можно быстрее.

Многочисленные расчеты подтверждают, что подобный временной отрезок (без учета экранирования) не превышает полминуты. Амплитуда сканирования 0-12 метров.

Время сканирования не превышает 90 сек (считается относительно центра).

Суммируя всю информацию, специалисты приходят к выводу, что время нагрева металлических конструкций до их деформации составляет около 8 минут. При интенсивном охлаждении с помощью воды этот период увеличивается до получаса.

Наиболее эффективны пожарные роботы, которые функционируют в помещении со 100% задымлением и высокой температурой. Чтобы активировать подобные механизмы, достаточно только указать на мнемосхеме место возгорания, далее процесс тушения продолжится в режиме «автомат». Пожарные роботизированные механизмы проводят  профилактическое самотестирование «своими силами». Агрегаты эти всегда находятся в режиме: готовность № 1.

Впервые применялись роботы в 1986 году на расчистке завалов после катастрофы на Чернобыльской АЭС. Проводились тестовые испытания на различных АЭС.

Роботизированные механизмы присутствуют в арсенале пожарников на Петрозаводской ТЭЦ (с 1997).

В Новороссийске они применятся для защиты нефтяных причалов в порту. В городе Кандалакша ими оборудованы терминалы и сливная эстакада.