Диссертация (1172857), страница 45
Текст из файла (страница 45)
Причиной этого, по- видимому, является существенноболее высокая плотность капель воды и вследствие этого более высокий импульс,которые несут эти капли, передавая его газовой среде и вызывая болееэффективное рассеяние газового облака.а)364б)в)365г)Рисунок 9.16 – Зависимость концентраций паров СПГ от времени на различныхрасстояниях от азотной завесы при отсутствии бортика: а) – перед завесой; б) –сразу за завесой; в) – на расстоянии 3 м от завесы; г) – на расстоянии 10 м отзавесы.
Расстояние от завесы до пролива СПГ 2 мВыводы к разделу 9.3.1) Таким образом, на основании проведенных исследований может бытьсделанвыводобэффективностиводяныхзавесдляпредотвращенияраспространения паров СПГ при проливах этого продукта на поверхности земли.Концентрация горючих паров может быть уменьшена в несколько раз.2) Иная ситуация реализуется при поступлении жидкого пропана изаварийных отверстий в технологическом оборудовании. В этом случае вдополнение к водяной завесе целесообразно применять вертикальный бортик,непосредственно премыкающий к поверхности земли.3663) Показана существенно большая эффективность водяной завесы посравнению с газовой.4) Дана качественная интерпретация полученных результатов.367ЗАКЛЮЧЕНИЕ1.
Экспериментально изучено влияние состава и вида окислительнойсреды (окислительные среды с различным содержанием кислорода (15, 20,6 и25 % (об.), закись азота) на показатели пожаровзрывоопасности горючихгазов (водород, метан) в присутствии флегматизаторов (трифторметан CF3H,пентафторэтан C2F5H, перфторбутан C4F10 и ингибитор АКМ). Определеныконцентрационные пределы распространения пламени, а также следующиепоказателипожаровзрывоопасностидлясмесейоколопредельногоиоколостехиометрического состава:- максимальное давление взрыва;- скорость нарастания давления взрыва;- нормальная скорость горения.2. Обнаружен эффект двоякого (промотирующего и ингибирующего)действия фторированных углеводородов на горение околопредельных иоколостехиометрчиеских смесей горючее – флегматизатор – окислительнаясреда, проявляющийся в наличии максимумов в зависимостях максимальногодавления взрыва, скорости нарастания давления взрыва и нормальнойскоростигоренияотконцентрациифторированныеуглеводородыдополнительногогорючегомогут(например,флегматизатора.проявлятьнанижнихПрикакветвяхэтомсвойствакривыхфлегматизации смесей метан – окислительная среда – фторированныйуглеводород), так и свойства дополнительного окислителя (например, наверхних ветвях кривых флегматизации смесей водород – окислительнаясреда – фторированный углеводород).Показано, что добавки фторированных углеводородов к околостехиометрическим газовым смесям могут одновременно приводить к ростумаксимального давления взрыва и падению максимальной скоростинарастания давления взрыва и нормальной скорости горения.368Выявлено, что вывод о промотировании или ингибировании безуказания параметра, по которому оценивается промотирующий илиингибирующий эффект химически активных добавок, может оказатьсяошибочным.3.
Получены новые экспериментальные данные по предельнымконцентрациямфлегматизаторов(азотN2,пентафторэтанC2F5H,трифторметан CF3H) по отношению к диффузионным факелам метана иводорода при их одновременной подаче в горючее и окислитель (воздух).Найдено, что взаимосвязь указанных предельных концентраций дажекачественнонеописываетсяПолученноеаналитическоеклассическимвыражение,правиломЛе-Шателье.описывающеезависимостьпредельной концентрации флегматизатора, подаваемого с окислителем, отсодержания флегматизатора в смеси с горючим существенно более точноописывает экспериментальные данные, чем классическое правило ЛеШателье.4.Разработанановаяметодикаоценкифрикционнойискробезопасности конструкционных материалов, сочетающая в себеодновременное воздействие на горючую смесь искр как удара, так и трения.Впервыепоказано,чтонаибольшаявероятностьзажиганияфрикционными искрами может наблюдаться не для бедных, а для богатыхсмесей.5.Наосновеанализаэкспериментальныхданныхпоконцентрационным пределам распространения пламени в смесях горючий газ(водород, метан) – флегматизатор (как химически инертный, так иобладающий ингибирующим действием) – воздух выявлены проявленияэффекта самоингибирования при формировании концентрационных пределовраспространения пламени.6.
На основе проведенных теоретических исследований выявленыграницы применимости классического правила Ле-Шателье по отношению к369пламенам предварительно перемешанных смесей и для смесей огнетушащихгазов, подаваемых в окислитель, по отношению к диффузионным факелам.7. Путем численного моделирования распространения плоскогоодномерного пламени в смеси водород – метан – воздух показаносущественное ингибирующее действие добавок метана по отношению кводородовоздушному пламени, что является подтверждением важной ролиэффектов самоингибирования при горении органических соединений.8.Путемчисленногомоделированиясамовоспламененияводородсодержащих смесей в присутствии флегматизаторов различнойхимической природы показано, что концентрации активных центров (H, OH,O) в течении периода индукции самовоспламенения, когда температурасмеси практически не изменяется, на несколько порядков превышаютравновесныезначения,т.е.цепнойвзрывпредшествуеттепловому.Выявлено, что добавки азота и водяного пара приблизительно одинаковоповышают температуру самовоспламенения, а добавки метана в диапазонеконцентраций от 0 до 15 % (об.) слабо влияют на ее величину.9.Наосноверезультатовматематическогомоделированиясиспользованием полевого метода изучено влияние газовых и водяных завесна предотвращение распространения аварийных утечек горючих газов ипаров.
Показано, что водяные завесы гораздо более эффективны впредотвращении распространения газового облака по сравнению с газовыми.10. Полученные результаты работы нашли свое применение приразработке нормативных (ГОСТ Р 58068-2018, ГОСТ 12.1.044-2018) иметодических (методическое пособие «Расчет концентрационных пределовраспространенияпламенипарогазовыхсмесейсложногосостава»)документов, при обеспечении пожаровзрывобезопасности предприятийнефтегазовой отрасли и в учебном процессе Академии ГПС МЧС России.370СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1.
Pollard, R.T. The flammability limits of fluorobenzenes in oxygen and oxygen– nitrogen mixtures [Text] / R.T. Pollard // Combustion and Flame. – 1971. – № 3. –P. 337–342.2. Fuller, L.E. Fluorocarbon combustion studies. IV – Fundamental burningvelocities of perfluorocyclobutane – oxygen mixtures [Text] / L.E. Fuller,E.A. Fletcher // Combustion and Flame. – 1969. – V. 13. – № 3.
− P. 434–436.3. Croom, E.F. The combustion of hydrocarbons and fluorosubstitutedhydrocarbons with nitrogen trifluoride and nitrogen trifluoride – oxygen mixtures [Text]/ E.F. Croom // Combustion and Flame. – 1966. – V. 10. – № 1. − P. 71–77.4. Warnatz, J. Concentration − pressure − and temperature – dependence of theflame velocity in hydrogen – oxygen – nitrogen mixtures [Text] / J. Warnatz // CombustionScience and Technology.
– 1981. – V. 25. – № 5/6. − P. 203–213.5. Баратов, А.Н. Новые средства пожаротушения [Текст] / А.Н. Баратов //Журнал ВХО им Д.И. Менделеева. – 1976. – № 4. − C. 369–379.6. Mattula, R.A. Burning velocities of fluorocarbon – oxygen mixtures [Text]/ R.A. Mattula, D.I. Orloff, J.T. Agnew // Combustion and Flame. – 1970. – V. 14.
– № 1.– P. 97–102.7. Simmons, R.F. The burning velocities of near limit mixtures of propane, air andhydrogen bromide [Text] / R.F. Simmons, N.W. Right // Combustion and Flame. – 1972.– V. 18. – № 2. − P. 203–206.8. Yu, G. Laminar flame speeds of hydrocarbon – air mixtures with hydrogenaddition [Text] / G. Yu, C.K.
Laro, C.K. Wu // Combustion and Flame. – 1986. – V. 63. –№ 3. − P. 339 − 347.9. Андреева, Н.В. Нормальные скорости распространения пламени в смесяхCO – O2 – CO2 [Текст] / Н.В. Андреева, А.И. Эльтанатов, И.И. Стрижевский //Физика горения и взрыва. – 1987. − № 4. − C. 41−44.37110. Лисочкин, Я.А.
Определение параметров взрыва при дефлаграции взамкнутом объеме газообразных фторированных мономеров и их смесей [Текст] /Я.А. Лисочкин, В.И. Позняк, В.А. Рыкунов // Химическая физика. − 1998. –№ 11. – C. 117−119.11. Noto, T. Inhibition effectiveness of halogenated compounds [Text]/ T. Noto, V. Babushok, A. Hamins, W. Tsang // Combustion and Flame.
– 1998. –№ 1/2. − P. 147−160.12. Babushok, V. Inhibition influence on the bistability of a CSTR [Text]/ V. Babushok [et al.] // Combustion and Flame. – 1997. – V. 108. − № 1. − P. 61−70.13. Азатян, В.В. Ингибирование развившейся детонации водородовоздушных смесей [Текст] / В.В. Азатян [и др.] // Доклады Академии Наук. − 2001. −№ 1. − C. 55−58.14.
Ohtani, H. Experimental study on flammability characteristics ofperfluorocarbons [Text] / H. Ohtani // Proceedings of the 6th International Symposium:Fire Safety Science. – Melbourne: IAFSS, 2001. − P. 245−254.15. Ohtani, H. Combustion characteristics of flammable gas mixtures with halonalternatives gases [Text] / H. Ohtani // Proceedings of the 2nd NRIFD Symposium:Science, Technology and Standards for Fire Suppression Systems.
− Mitaka, Tokyo:National Research Institute of Fire and Disaster, 2002. – P. 131–140.16. Лисочкин, Я.А. Флегматизация метановоздушных смесей составамина основе углекислого газа и азота с добавками галоидуглеводородов [Текст] / Я.А.Лисочкин, В.И. Позняк // Физика горения и взрыва. − 2005. – № 5. −C. 23−28.17. Takahashi, A.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
