Об этом сообщила пресс-служба вуза.
Официоз
Решение создано при поддержке федеральной программы Минобрнауки «Приоритет-2030» национального проекта «Молодежь и дети» и охватывает все операции технологического процесса - от огнетушащих составов на основе искусственных газовых гидратов до алгоритмов их подачи. Технология ориентирована на резервуары с теплоизоляцией и с большой площадью поверхности зеркала и особенно востребована для высоковязких жидких нефтепродуктов, таких как битум.Промышленным партнером выступила компания БИОЭН Нефтепродукт. Испытания по масштабированию прошли совместно с Всероссийским научно-исследовательским институтом противопожарной обороны (ВНИИПО) МЧС России и Главным управлением МЧС России по Томской области. Результаты представили на Томском международном энергетическом форуме.
По словам заведующего лабораторией тепломассопереноса ТПУ П. Стрижака, если в 2025 г. эксперименты велись на площади горения до 1 м2, то в 2026 г. она превысила 4,5 кв. м. Это подтвердило корректное масштабирование параметров подачи огнетушащих составов на большие объемы и площади зеркала пожара.
В серии из нескольких десятков опытов достигнуто полное подавление горения битума без повторных воспламенений. Фактическое время тушения составило от 75 до 330 сек, что в 1,5 раза меньше регламентированного норматива для жидких нефтепродуктов.
Технология тушения возгораний высоковязких нефтепродуктов
Как отметил П. Стрижак, при площадях свыше 4,5 м2 и температурах стенок резервуара выше 1000°C непрерывная подача пены вызывала опасное вскипание вязкого битума. Для решения этой проблемы были применены алгоритмы импульсной подачи.Исследования показали, что импульсный режим снижает расход огнетушащего вещества на 12-20% по сравнению с непрерывной подачей, на 40-60 % ускоряет охлаждение стенок и предотвращает вскипание, разбрызгивание и перелив битума в обвалование. Разработаны алгоритмы автоматического тушения с адаптивными импульсами длительностью 3-10 сек и паузами 10-20 сек.
Тепловизионная съемка выявила, что при температурах выше 1000°C металлические стенки резервуара критически меняют геометрию. Поэтому пенную атаку необходимо начинать в первые 5-10 мин после возгорания, пока конструкция емкости и расположение стационарных пенокамер не нарушены.
Для решения этой задачи совместно с коллегами из передовой инженерной школы «Интеллектуальные энергетические системы» создана интеллектуальная система обнаружения возгораний на базе искусственного интеллекта. В связке с гидратным огнетушителем и блоками компрессионной подачи пены она обеспечивает полностью автоматическое подавление пожара на ранней стадии.
Это программно-аппаратный комплекс, где искусственный интеллект с использованием машинного обучения и компьютерного зрения анализирует данные с разных источников в режиме реального времени в динамике. Это позволяет на ранней стадии заметить признаки пожара и начать его тушение.
Стандартный алгоритм работы: Сбор данных с помощью камер видеонаблюдения, тепловизоров, датчиков дыма, газа, звука. Затем идет обработка в облаке или прямо на на месте сбора - edge-устройства, где алгоритмы ИИ ищут шаблоны, анализируя дым, пламя, специфические тепловые сигнатуры, нетипичное поведение оборудования. Уже после этого система принимает решение: подтверждает угрозу, формирует отчёт, отправляет уведомление реагирующим службам. В отдельных случаях система может сама запустить систему пожаротушения.
Технология апробирована на модельном очаге открытого типа и напрямую масштабируется на вертикальные стальные резервуары (РВС) открытого исполнения. Расчеты для РВС-300 с площадью зеркала около 45 м2 и РВС-5000 с площадью около 314 м2 показывают, что предложенный подход укладывается в нормативные 10 мин на пожаротушение и является масштабируемым.
В настоящее время совместно с ВНИИПО МЧС России ведется разработка нормативно-правового регламента по тушению битума в резервуарах с теплоизоляцией. Такой документ в стране отсутствует, а его создание необходимо из-за специфических условий и характеристик горения битума.
Контекст
В РФ нет отдельного федерального нормативно-правового регламента, который был бы посвящён исключительно тушению битума. Потребность в таком регламенте есть, поскольку у битума специфические свойства: он горит при очень высокой температуре, интенсивно дымит, а при контакте с водой может вскипать, разбрызгиваться и переливаться в обвалование резервуара. Поэтому, к примеру, обычная пенная атака не всегда эффективна. Пока специалисты опираются на общие общие нормативные документы, которые задают рамки безопасности при работе с пожароопасными материалами и при организации пожаротушения на объектах. Это Постановление Правительства РФ от 16.09.2020 № 1479 (утверждает Правила противопожарного режима в РФ). В нём есть конкретные требования к местам варки и разогрева битума: необходимость обваловки, обеспечение места работ ящиками с сухим песком, лопатами и огнетушителями (порошковыми или пенными определённого ранга), правила заполнения котлов и другие меры и Своды правил (СП), которые регулируют пожарную безопасность для конкретных типов объектов. Например, при проектировании систем пожаротушения для складов нефти и нефтепродуктов (где часто хранят битум в резервуарах) применяют СП 155.13130.2014.
Битум - продукт переработки нефти, широко применяемый в дорожном строительстве и производстве гидроизоляционных материалов. Отсутствие специального регламента создавало правовой вакуум при проектировании систем безопасности на нефтехранилищах.Автор: А. Шевченко
































