Aim: Fires caused by a gas blowout are complex man made emergencies. Attempts to extinguish such fires attracts considerable effort and resources. Such incidents culminate in significant financial losses, damage to the environment and, sometimes, human sacrifice. Firefighters from different countries extinguish gas blowout fires in different ways. The purpose of this article is to analyse global experiences with such incidents, identify challenges and the potential for further development of firefighting techniques. Methods: The main approach involves analysis and synthesis. During the analysis stage, the following sources were accessed for information: periodicals and technical publications from different countries, workshop, symposium and scientific conference materials, public information from the internet and patent databases from various countries. Additionally, the authors applied personal knowledge and experience, and other practitioners knowledge of extinguishing gas blowout fires. Results: Extinguishing methods were categorised into five groups: dousing with the aid of a continuous stream delivery of an extinguishing agent, firing a volley of impulses with the aid of appliances: SPT-200, Impulse-Storm, Fire Commander, use of explosives to disrupt and extinguish a “burning torch”, use of preventers and drilling of directional wells without the use of extinguishing agents, and a combination of afore mentioned approaches. For each approach an in depth analysis was performed on firefighting equipment used, identifying relevant features and process for extinguishing flames and determining relative advantages and disadvantages. Conclusion: From this research the authors identified a development path for optimization of resources in the process of quenching fires, by increasing the effective suppression range and reduction in the quantity of extinguishing agents used, thus enhancing the protection of personnel from exposure to fire hazards and minimization of damage to the environment. It was determined that the most effective extinguishing method for the oil and gas industry fire, caused by a blowout, was found in the application of fire extinguishing agents by pulsing techniques.
PL
Cel: Pożary przy wyciekach gazu są trudnymi sytuacjami nadzwyczajnymi, których gaszenie związane jest z koniecznością zadysponowania dużej liczby sił i środków. Tego rodzaju sytuacje nadzwyczajne skutkują znacznymi szkodami materialnymi i ekologicznymi, a czasem i ofiarami w ludziach. W rożnych krajach do gaszenia pożarów wycieków gazu wykorzystywane są inne sposoby i sprzęt. Celem artykułu jest przeanalizowanie światowego doświadczenia w stosowaniu różnych metod i sprzętu do gaszenia pożarów przy wyciekach gazu, określenie ich wad i perspektyw rozwoju. Metody: Głównymi metodami badań były analiza i synteza. Podczas analizy wykorzystywano następujące źródła informacji: wydania drukowane i periodyki z różnych krajów, materiały z seminariów i konferencji naukowo-praktycznych, ogólnodostępne informacje z sieci Internet oraz dostępne bazy patentowe różnych krajów. Ponadto autorzy korzystali z własnego doświadczenia oraz doświadczenia praktyków, którzy uczestniczą w gaszeniu pożarów przy wyciekach gazów. Wyniki: Wszystkie znane metody gaszenia pożarów przy wyciekach gazów zostały podzielone przez autorów na pięć podstawowych grup: gaszenie poprzez kierowanie na płomień nieprzerwanego strumienia substancji gaśniczej (zastosowanie działek stacjonarnych, pojazdów pożarniczych wyposażonych w sprzęt gaśniczy wodno-gazowy itd.), gaszenie impulsowymi urządzeniami gaśniczymi (PPP-200, Impuls-Sztorm, Fire Commander itd.), zastosowanie substancji wybuchowych do przerwania i gaszenia płonącego strumienia gazu, metody nieuwzględniające kierowania środka gaśniczego na strefę spalania (użycie głowicy przeciwwybuchowej (prewentera) i wiercenie pod kątem) oraz jednoczesne użycie kilku metod. Dla każdej z grup przeprowadzono szczegółową analizę wykorzystywanych metod gaśniczych, opisano ich charakterystyki, mechanizmy powstrzymywania palenia podczas ich zastosowywania w warunkach oddziaływania strumienia gazu. Określono ich główne wady i zalety. Wnioski: Na podstawie przerodzonej analizy autorzy określili kierunki rozwoju metod gaszenia pożarów przy wyciekach gazu: zwiększenie skutecznego zasięgu gaśniczego, zmniejszenie zużycia środka gaśniczego, zwiększenie ochrony ludzi przed oddziaływaniem niebezpiecznych czynników pożarowych, zmniejszenie szkód ekologicznych w środowisku naturalnym. Określono, że najbardziej perspektywiczną metodą gaszenia pożarów w przemyśle gazowym jest zastosowanie impulsowego dozowania środków gaśniczych na strumień wyciekającego gazu.
Objective: The paper deals with the experimental investigations of the vibrations of the centrifugal fire pump with a hidden defect. The aim of the work is to identify the vibrational symptoms which accompany the operation of a fire pump with a defect (unfastened shaft in a bearing seat). This information is applicable for the technical diagnostics of the fire pumps in operation. Project and methods: The research consisted in a set of experimental tests of a centrifugal pump installed on the active fire engine. The experiments were carried out with the application of the measurement system “Ultra-V-I”. The system has a valid certificate of state metrological certification, issued in Ukraine, and allows to make measurements of vibration acceleration of the investigated object. All signals were spectrally analysed. The Fast Fourier Transform (FFT) was used for these procedures. A spectral analysis for transient regimes of vibrations was carried out with the application of short-time Fourier transform. Results: The changes in the spectrum and orientation of vibrations fire pump with the mentioned type of defect were identified. The analysis of the spectra of vibrations at the frequency of excitation of 2000 rpm in the vertical direction shows strong domination of 7 harmonic (233 Hz). Besides, the spectrum involves first (33.3 Hz), third (99 Hz) and fourth (133 Hz) harmonics of rotor rotation. However, the most important phenomenon consists in the presence of fraction harmonics in the spectrum, which in turn indicates system nonlinearities caused by loosening and contact impacts. These harmonics are 0.5 and 3.5 harmonics of rotor rotation (16.5 Hz and 116.6 Hz). A quantitative comparison shows that the largest vibration level is observed in the axial direction and the smallest one is observed in the horizontal direction. The comparison of vibrations of the defected and non-defected fire pumps shows that the defect makes an axial direction weaker and it leads to increasing axial vibration acceleration up to 80%. Vibrations in other directions are approximately the same in case of defected and non-defected pumps. Changes in the orientation angle of the vibrations ellipse trajectory were identified. Conclusions: The information about vibrational symptoms of the analysed type of hidden defect is useful in fire pumps technical diagnostics. This method will improve the quality of systems technical check-ups as well as their preventive maintenance. This in turn will contribute to the decrease in the amount of firefighting equipment left standing idle due to untimely repair works as well as prevent sudden failures of the utilised pumps.
PL
Cel: W artykule omówiono badania eksperymentalne wibracji pompy odśrodkowej, w której stwierdzono ukrytą wadę. Celem pracy jest określenie charakterystyk drgań mechanicznych, które towarzyszą pracy pompy z defektem (luz w gnieździe łożyska). Wiedza ta ma zastosowanie dla diagnostyki stanu technicznego użytkowanej pompy pożarniczej. Projekt i metody: Omawiana analiza polegała na wykonaniu szeregu testów eksperymentalnych na odśrodkowej pompie pożarniczej zamontowanej w uruchomionym samochodzie pożarniczym. Eksperymenty przeprowadzono z wykorzystaniem systemu pomiarowego „Ultra-V-1”, posiadającym ważny państwowy certyfikat metrologiczny wydany na Ukrainie i pozwalającym na wykonanie pomiarów przyspieszenia wibracji badanego urządzenia. Wszystkie sygnały poddano analizie widmowej z wykorzystaniem szybkiej transformacji Fourier. Analiza widmowa dla przebiegów przejściowych wibracji była dokonana przy użyciu krótko-czasowej transformaty Fouriera. Wyniki: Określono zmiany w widmie i kierunku wibracji pompy pożarniczej z danym typem defektu. Analiza widmowa wibracji przy częstotliwości wzbudzenia na poziomie 2000 obrotów na minutę w kierunku pionowym wykazuje silną dominację siódmej harmonicznej (233Hz). Ponadto w widmie obecne są pierwsza (33,3 Hz), trzecia (99 Hz) i czwarta (133 Hz) harmoniczne obrotu wirnika. Niemniej jednak najważniejszym odnotowanym zjawiskiem jest obecność dodatkowych składowych harmonicznych w spektrum dla niskich częstotliwości, co wskazuje na nieliniowość systemu, spowodowaną poluzowaniami i oddziaływaniami kontaktowymi. Są to harmoniczne 0,5 i 3,5 częstotliwości obrotu wirnika (16,5 Hz i 116,6 Hz). Na podstawie analizy porównawczej stwierdzono, iż największy poziom wibracji ma miejsce w kierunku osiowym, a najmniejszy – w kierunku horyzontalnym. Porównanie wibracji pompy pożarniczej z defektem i bez defektu wykazało, że defekt osłabia kierunek osiowy, a to powoduje zwiększenie przyśpieszenia drgań osiowych do 80%. Wibracje o innych kierunkach były zbliżone do siebie w przypadku pomp sprawnych i z uszkodzeniem. W toku badań zauważono zjawisko zmiany kąta orientacji trajektorii eliptycznej drgań. Wnioski: Przeprowadzone badania dotyczące analizy zmian drgań mechanicznych pompy odśrodkowej z ukrytym defektem. Otrzymane wyniki mogą zostać wykorzystane w procedurach diagnostyki technicznej pomp gaśniczych. Wykorzystanie tej metodyki badawczej przyczyni się do polepszenia przeglądów technicznych i zabiegów profilaktycznych, co z jednej strony wpłynie na zmniejszenie zastoju będącego skutkiem przeprowadzania prac naprawczych w nieodpowiednim czasie, a z drugiej strony pozwoli zapobiegać nagłym awariom użytkowanych pomp.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.