Автореферат (1172907), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Для определения геометрических параметров дополнительных ограждений (lдоп – минимального допустимого расстояния от ограждения до защитной стенки РВСЗС и hдоп – минимальной допустимой высоты ограждения) на разработанном лабораторномстенде проведены эксперименты, методика выполнения которых аналогичнаранее описанной. Эксперименты проводились с модельными резервуарами,соответствующими в выбранном масштабе моделирования натурным резервуарамс номинальными объемами от 700 до 30000 м3 (см. таблицу 7). На рисунке 8,в качестве примера, представлены характерные кадры взаимодействия потокажидкости с защитной стенкой и дополнительным ограждением при разрушениимодели резервуара в масштабе 1:30 к натурному РВС-700 м3.20Рисунок 8 – Характерные кадры взаимодействия потока жидкости, образующегосяпри разрушении внутреннего резервуара, с защитной стенкой РВСЗС высотой 0,9h0Аналогичные результаты перелива жидкости через защитную стенкуи ее взаимодействие с дополнительным ограждением наблюдались и приразрушении остальных рассматриваемых модельных резервуаров, при этомотносительная погрешность измерений искомых величин не превышала 6 %.В таблице 9 приведены значения минимальной допустимой высотыдополнительного ограждения (вертикальной стены), на 0,2 м превышающейнайденные экспериментально максимальные значения.Таблица 9 – Геометрические параметры дополнительного ограждения(вертикальной стены) для полной локализации пролива жидкости при разрушениивнутреннего резервуара РВСЗС, номинальным объемом от 700 до 30000 м3Высота защитнойстенки РВСЗСhст, м0,8h00,9h0h0Минимальное допустимое расстояниеот дополнительного ограждениядо защитной стенки РВСЗС lдоп, м7,05,05,0Минимальная допустимаявысота дополнительногоограждения hдоп, м2,02,01,5Полученные данные рекомендуются для практического использованияс целью предупреждения каскадного развития аварии в резервуарных паркахобъектов НГО с эксплуатацией РВСЗС.В четвертой главе «Рекомендации по определению геометрическихпараметров ограждений резервуаров с защитной стенкой типа «стаканв стакане»» представлены рекомендации, содержащие общие положения,а также метод определения геометрических параметров защитной стенкии дополнительного ограждения РВСЗС, включая графические зависимости дляпрогноза оценки доли жидкости, которая может перелиться через защитнуюстенку при разрушении основной стенки типового резервуара.Заключение содержит констатацию основных научных и практическихрезультатов работы.В приложениях представлены результаты экспериментального определения доли перелившейся через защитную стенку жидкости в зависимостиот ее высоты и расстояния до резервуара, а также акты внедрения.21ЗАКЛЮЧЕНИЕ1.
По результатам анализа статистики разрушений РВС на объектахнефтегазовой отрасли в России и характерных примеров аварий РВС за рубежом, показана необходимость совершенствования систем ограничения пожарапролива нефти или нефтепродукта, в частности, за счет применения перспективных конструкций резервуаров с защитной стенкой типа «стакан в стакане».2. Выявлены несоответствия в требованиях действующих нормативныхдокументов в области обеспечения промышленной безопасности РВСЗС,а также отсутствие нормативных документов, регламентирующих требованияпожарной безопасности к РВСЗС.
Обоснована актуальность проведения исследований, направленных на обеспечение пожарной безопасности таких типоврезервуаров, и, в первую очередь, на нормирование требований к геометрическим параметрам защитной стенки и, при необходимости, дополнительногоограждения.3. На основе соблюдения критериев подобия и условий моделированиягидравлических явлений разработаны лабораторный стенд и методики проведения экспериментов по оценке характеристик волны прорыва (скорость,высота по трассе растекания), образующейся при квазимгновенном разрушениивнутреннего резервуара, а также оптимальных геометрических параметровзащитной стенки и дополнительного ограждения.Сравнительный анализ критериев подобия (в натуре и на модели) выполнен с использованием результатов проведенного численного моделированияпроцесса разрушения РВС-30000 м3 с водой в программном комплексе дляинженерных расчетов LSDYNA, а также ранее выполненного натурного эксперимента по разрушению РВС-700 м3 с водой.
Удовлетворительная сходимостьхарактеристик волны прорыва, образующейся при разрушении натурногои модельных резервуаров, позволила сделать вывод о возможности использования разработанного лабораторного стенда для нахождения искомых параметровограждений для резервуаров номинальным объемом от 700 до 30000 м3.4. В результате обработки экспериментальных данных, полученных с использованием лабораторного стенда, установлено, что для полной локализацииволны прорыва в границах защитной стенки, установленной от стенки резервуарана исследуемом расстоянии от 1,5 до 3,0 м включительно, ее высота должнабыть не менее чем на 10 % выше первоначального уровня жидкости в этомрезервуаре.
При снижении высоты защитной стенки вплоть до минимальногозначения, соответствующего статическому удержанию пролитого из резервуарапродукта, происходит перелив части жидкости за пределы защитной стенки.5. Обработка экспериментальных данных методом многофакторногорегрессионного анализа позволила получить эмпирическую формулу для определения доли жидкости (Q, %), перелившейся через защитную стенку, в зависимости от ее высоты (hст, м), расстояния до стенки типового резервуара (l, м),его радиуса (R, м) и максимального в нем уровня жидкости (h0, м).226. Для полной локализации части жидкости, перелившейся через защитнуюстенку (при hст < 1,1h0), рекомендуется устраивать дополнительное ограждение,например, в виде земляного обвалования или вертикальной ограждающей стеныиз негорючих материалов. Экспериментально установлено, что: при hст = 0,8h0минимальное расстояние от защитной стенки до дополнительного ограждения(lдоп) должно составлять не менее 7 м, при этом минимальная высота этогоограждения (hдоп) должна составлять не менее 2 м; при hст = 0,9h0 – минимальноерасстояние lдоп не менее 5 м и высота hдоп не менее 2,0 м; при hст = h0 –минимальное расстояние lдоп не менее 5 м и высота hдоп не менее 1,5 м.7.
По результатам теоретических и экспериментальных исследований дляРВСЗС разработаны рекомендации по определению геометрических параметров защитной стенки и дополнительного ограждения, на основе которых подготовлен проект приложения В «Метод определения геометрических параметровограждений РВСЗС» в национальный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р53324-2009 «Ограждения резервуаров. Требования пожарной безопасности».Основные научные результаты работы опубликованы в следующихрецензируемых научных изданиях из перечня ВАК:1.
Швырков, А.С. Актуальные вопросы нормирования требованийпожарной безопасности к защитной стенке нефтяных резервуаров типа «стаканв стакане» [Электронный ресурс] / А.С. Швырков, С.А. Горячев, С.А. Швырков// Технологии техносферной безопасности. – 2016. – № 3. – 8 с. – Режимдоступа: http://agps-2006.narod.ru/ttb/2016-3/32-03-16.ttb.pdf.2. Швырков, А.С. Лабораторное моделирование волны прорыва приразрушении резервуара типа «стакан в стакане» [Электронный ресурс] /А.С. Швырков [и др.] // Технологии техносферной безопасности. – 2017. –№ 2.
– 8 с. – Режим доступа: http://agps-2006.narod.ru/ttb/2017-2/23-02-17.ttb.pdf.3. Швырков, А.С. Результаты экспериментального определения геометрических параметров ограждений резервуаров типа «стакан в стакане»[Электронный ресурс] / А.С. Швырков // Технологии техносферной безопасности. – 2019. – № 3. – 11 с. – Режим доступа: http://agps-2006.narod.ru/ttb/20193/07-03-19.ttb.pdf.Остальные публикации по теме диссертации:4. Швырков, А.С.
Нефтяные резервуары типа «стакан в стакане»: проблемынормирования требований пожарной безопасности к защитной стенке [Текст] /А.С. Швырков // Материалы 25-ой Международной научн.-технич. конф.: Системыбезопасности – 2016. – М.: Академия ГПС МЧС России, 2016. – С. 537-540.5. Швырков, А.С. Моделирование волны прорыва при разрушении резервуара типа «стакан в стакане» в лабораторных условиях [Текст] / А.С. Швырков// Материалы IV Всероссийской научн.-практ. конф.: Актуальные вопросысовершенствования инженерных систем обеспечения пожарной безопасностиобъектов.
– Иваново: Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧСРоссии, 2017. – С. 260-265.236. Швырков, А.С. Лабораторный стенд для исследований влияния волныпрорыва на защитную стенку резервуара типа «стакан в стакане» [Текст] /А.С. Швырков // Материалы 6-ой Международной научн.-практич. конф.молодых ученых и специалистов: Проблемы техносферной безопасности. – М.:Академия ГПС МЧС России, 2017.
– С. 122-128.7. Швырков, А.С. Результаты экспериментального определения минимальной высоты защитной стенки резервуаров типа «стакан в стакане» [Текст] /А.С. Швырков, С.А. Горячев, С.А. Швырков // Материалы Международнойнаучн.-практич. конф.: Современные пожаробезопасные материалы и технологии. – Иваново: ФГБОУ ВО Ивановская пожарно-спасательная академия ГПСМЧС России, 2018. – Ч. II. – С. 180-184.8. Швырков, А.С. Оценка минимальной высоты защитной стенкирезервуаров типа «стакан в стакане» [Текст] / А.С. Швырков // Материалы27-ой Международной научн.-технич.
конф.: Системы безопасности – 2018. –М.: Академия ГПС МЧС России, 2018. – С. 129-133.9. Швырков, А.С. Результаты экспериментального определения доли жидкости, перелившейся через защитную стенку при полном разрушении резервуаратипа «стакан в стакане» [Текст] / А.С. Швырков [и др.] // Материалы Международной научн.-практич.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
