Диссертация (Пожарная безопасность газовых технологических сред производственных процессов нефтегазовой отрасли)

2ОГЛАВЛЕНИЕВВЕДЕНИЕ.........................................................................................................Глава 1 Современное состояние исследований в области обеспеченияпожаровзрывобезопасностигазовыхтехнологическихсредпроизводственных процессов нефтегазовой отрасли ....................................1.1 Влияние флегматизаторов различной химической природы нахарактеристики пожаровзрывоопасности смесей горючих газов и паров сразличными окислительными средами...........................................................1.2 Влияние флегматизаторов различной химической природы надиффузионные пламена ....................................................................................1.3 Химические механизмы процессов горения и ингибирования ..............1.4 Влияние фрикционных искр на возможность воспламенения горючихпарогазовых смесей ...........................................................................................1.5 Выбор направлений исследований ............................................................Глава 2 Описание экспериментальных установок и методик проведенияэкспериментальных исследований ...................................................................2.1 Методика определения характеристик воспламенения и горениягорючих газовых смесей ...................................................................................2.2 Методика определения характеристик диффузионного горения ...........Глава 3 Экспериментальное исследование влияния фторированныхуглеводородов на характеристики воспламенения и горения горючих газовс окислительными средами на основе кислорода ...........................................3.1 Постановка задачи .......................................................................................3.2 Результаты определения концентрационных пределов распространенияпламени ...............................................................................................................3.3 Результаты определения максимального давления взрыва имаксимальной скорости нарастания давления взрыва для смесейоколопредельного состава.................................................................................3.4 Результаты определения нормальной скорости горения для смесейоколопредельного состава.................................................................................Глава 4 Экспериментальное исследование влияния фторированныхуглеводородов на характеристики воспламенения и горения горючих газовв закиси азота......................................................................................................5161617265152575759636369829711634.1 Определение характеристик горения смесей вида CH4 – N2O в замкнутомсосуде ..................................................................................................................4.2 Определение характеристик горения смесей вида CH4 – N2O – CHF3 ...4.3 Определение характеристик горения смесей вида CH4 – N2O –фторированный углеводород (C2HF5, C4F10) ..................................................4.4 Определение характеристик горения смесей H2 – N2O – фторированныйуглеводород ........................................................................................................Глава 5 Экспериментальное исследование влияния фторированныхуглеводородов на показатели пожарной опасности стехиометрическихсмесей горючих газов с окислительными средами на основе кислорода ....5.1 Исследование влияния фторированных углеводородов на показателипожарнойопасностистехиометрическихводородовоздушныхиметановоздушных смесей .................................................................................5.2 Исследование влияния фторированных углеводородов на показателипожарной опасности стехиометрических смесей вида H2 – (O2 + N2) приразличных концентрациях кислорода в окислителе ......................................5.3 Исследование влияния фторированных углеводородов на показателипожарной опасности стехиометрических смесей вида СH4 – (O2 + N2) приразличных концентрациях кислорода в окислителе ......................................Глава 6 Экспериментальные исследования по определению огнетушащихконцентраций газовых средств тушения по отношению к диффузионнымпламенам метана и водорода при одновременной подаче огнетушащих газовв горючее и окислитель .....................................................................................6.1 Постановка задачи .......................................................................................6.2 Результаты определения предельных концентраций огнетушащих газовпо отношению к диффузионному пламени метана ........................................6.3 Результаты определения предельных концентраций огнетушащих газовпо отношению к диффузионному пламени водорода ....................................Глава 7 Методика оценки возможности зажигания горючих парогазовыхсмесей искрами удара и трения ........................................................................7.1 Описание методики оценки возможности зажигания горючихпарогазовых смесей искрами удара и трения..................................................7.2 Изучение зажигающей способности фрикционных искр ........................Глава8Теоретическоеисследованиехарактеристикпожаровзрывоопасности газовых сред сложного состава .............................11612313414115615616116617117117317718518518819348.1 Аналитическое исследование проявления эффекта самоингибирования вформировании коцентрационных пределов распространения пламени ......8.2 Исследование применимости правила Ле – Шателье для предельныхсоставов газовых смесей по отношению к кинетическим и диффузионнымпламенам .............................................................................................................8.3 Численное моделирование распространения плоского одномерногопламени водород – метан – воздух...................................................................8.4 Численное моделирование самовоспламенения водородсодержащихсмесей в присутствии флегматизаторов ..........................................................8.5 Об эмпирическом правиле постоянства адиабатической температурыгорения вблизи концентрационных пределов распространения пламени ...8.6 Влияние бромистого водорода на нормальную скорость горения смесейводорода и метана с закисью азота и азотокислородными окислительнымисредами ................................................................................................................8.7 О природе концентрационных пределов распространения пламени впарогазовых смесях ...........................................................................................8.8 Об эмпирическом правиле постоянства нормальной скорости горениягазов и паров на пределах распространения пламени ....................................8.9 О влиянии органических соединений на концентрационные пределыраспространения пламени галогенированных углеводородов ......................Глава 9 Теоретическое исследование влияния газовых и водяных завес наограничение распространения горючих газов и паров ..................................9.1 Расчетная оценка параметров рассеяния проливов сжиженногоприродного газа на твердую поверхность .......................................................9.2 Влияние газовых завес на предотвращение распространения аварийныхутечек горючих газов и паров ...........................................................................9.3 Влияние водяных завес на предотвращение распространения аварийныхутечек горючих газов и паров ...........................................................................ЗАКЛЮЧЕНИЕ ..................................................................................................СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ .................................................................................ПРИЛОЖЕНИЕ.

Акты внедрения результатов работы .................................1932142322462622782953023093153153253483673704165ВВЕДЕНИЕАктуальность темы исследованияРазвитие нефтегазовой отрасли в нашей стране привело к необходимостивнедренияновыхтехнологий,характеризующихсябольшимиобъемамиобращающихся в производстве горючих газов и легковоспламеняющихсяжидкостей, использованием технологических сред сложного состава и высокимипараметрами ведения технологических процессов (давление, температура).

Этоможет привести к повышению пожаровзрывоопасности предприятий отрасли,если не разработать и внедрить адекватные уровню опасности защитныемероприятия. Эти мероприятия в соответствии с требованиями Федеральногозакона от 22.07.2008 № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарнойбезопасности» должны формировать системы предотвращения пожара ипротивопожарной защиты. При этом представляются наиболее эффективнымитакиемероприятия,какфлегматизациявзрывоопасныхсред(реализуеттребование п.5 статьи 49 указанного Федерального закона) и правильная оценкастепениискробезопасностиприменяемыхконструкционныхматериалов(реализует требование п.7 статьи 50 Федерального закона) и использованиеводяных и газовых завес для предотвращения распространения газовых облаковпри авариях (реализует требование п.4 статьи 49 Федерального закона).Реализация указанных мероприятий позволит повысить уровень безопасностиприменения технологических сред предприятий нефтегазовой отрасли.В последние годы происходит быстрое развитие и внедрение новыхэффективных производственных процессов на объектах нефтегазовой отрасли,связанных с обращением в технологических аппаратах горючих газов илегковоспламеняющихсяжидкостей.Приэтомзачастуюиспользуютсятехнологические среды, содержащие кислород, в том числе и в концентрациях,отличныхотвоздуха.Поэтомувозникаетзадачаобеспеченияпожаровзрывоопасности указанных процессов, которая вряд ли может бытьрешенабездетальнойоценкипараметровпожаровзрывоопасности6обращающихся парогазовых сред как в нормальном режиме работы, так и ваварийныхусловиях.регламентированные«ТехническийОсобыйФедеральнымрегламентконцентрационныеинтересопределыпредставляютзакономтребованияхот22.07.2008пожарнойраспространениятакиепламенипоказатели,№123-ФЗбезопасности»,(сточкикакзренияпредотвращения образования горючих парогазовых сред), а также максимальноедавление взрыва, скорость нарастания давления взрыва, нормальная скоростьгорения (с точки зрения применения средств пожаровзрывозащиты).

В то жевремя данные по указанным показателям для технологических сред сложногосостава (в том числе содержащих кислород в концентрациях, отличных от егосодержания в воздухе) весьма немногочисленны и зачастую противоречивы.В настоящее время на смену бромированным углеводородам новоесемействогазовыхогнетушащихсредствнаосновефторированныхуглеводородов. Однако проведенные в ряде стран мира исследования показали,что фторированные углеводороды могут не только подавлять горения, но в рядеслучаев и промотировать его.