Диссертация (1172924)
Текст из файла
2ОГЛАВЛЕНИЕВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………........ 4ГЛАВА 1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИВОСПЛАМЕНЕНИЯ И ГОРЕНИЯ ГОРЮЧИХ ГАЗОВ И ПАРОВВ РАЗЛИЧНЫХ ОКИСЛИТЕЛЬНЫХ СРЕДАХ………………………………... 111.1 Влияние флегматизаторов различной химической природына характеристики воспламенения и горения горючих газов и паровв различных окислительных средах……………………………………………....
111.2 Влияние фрикционных искр на возможность воспламенения горючихпарогазовых смесей………………………………………………………………... 301.3 Выбор направлений исследования…………………………………………..... 57ГЛАВА 2 ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИИ МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ПРЕДЕЛЕНИЮХАРАКТЕРИСТИК ГОРЕНИЯ ГАЗОВ В РАЗЛИЧНЫХОКИСЛИТЕЛЬНЫХ СРЕДАХ…………………………………………………… 602.1 Краткий анализ существующих методов определения характеристикгорения парогазовых смесей……………………………………………………… 602.2 Методика определения характеристик горения горючих газовых смесейсложного состава…………………………………………………………………...
762.3 Оценка погрешностей измерений…………………………………………….. 80ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ИСКРОБЕЗОПАСНОСТИКОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ……………………………………….. 903.1 Анализ нормативных документов, регламентирующих требованияпожарной безопасности к методам испытаний конструкционныхматериалов на искробезопасность………………………………………………... 903.2 Основные положения методики испытаний конструкционныхматериалов на искробезопасность………………………………………………... 9533.3 Результаты экспериментальных исследований по зажиганиюпарогазовых смесей искрами удара и трения……………………………………. 99ГЛАВА 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯФТОРИРОВАННЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ НА ХАРАКТЕРИСТИКИГОРЕНИЯ ОКОЛОСТЕХИОМЕТРИЧЕСКИХ СМЕСЕЙ ВОДОРОДАИ МЕТАНА В РАЗЛИЧНЫХ ОКИСЛИТЕЛЬНЫХ СРЕДАХ………………….
1094.1 Определение характеристик горения околостехиометрическихводородовоздушных и метановоздушных смесей в замкнутом сосуде………... 1094.2 Определение характеристик горения околостехиометрических смесейвида H2 – (O2 + N2) –фторированный углеводород в замкнутом сосуде……….. 1184.3 Определение характеристик горения околостехиометрических смесейвида CH4 – (O2 + N2) –фторированный углеводород в замкнутом сосуде……... 125ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………….. 134СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………………. 135Приложение А АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ……………………………………………..
1534ВВЕДЕНИЕАктуальность темы исследования. Нефтегазовая отрасль играет, по сути,первостепенную роль в экономике России, давая самую большую долю в валовомвнутреннем продукте страны. Однако, в тоже время, она является наиболеепожаровзрывоопасной, что обусловлено как свойствами продуктов, с которымиона имеет дело (нефть, газ и продукты их переработки), так и с параметрамитехнологических процессов, в которых обращаются эти продукты (повышенноедавление и температура).
На предприятиях нефтегазовой отрасли имеет местовысокая концентрация горючих газов, легковоспламеняющихся и горючихжидкостей, что создает потенциальную угрозу крупных (зачастую катастрофических) аварий с пожарами и взрывами. Мировая практика эксплуатациипредприятийнефтегазовойотраслиподтверждаетэтотвывод.Поэтомуобеспечение пожаровзрывобезопасности предприятий нефтегазовой отраслиявляется весьма актуальной проблемой, которая подразделяется на ряд задач.Предприятия нефтегазовой отрасли характеризуются высокой вероятностьюаварий с образованием горючих газопаровоздушных смесей, способных воспламеняться при воздействии на них источников зажигания.
В качестве эффективныхсредств предотвращения разрушительных последствий промышленных взрывов,за которыми обычно следует не менее разрушительные пожары, следует рассматривать как предотвращение образования горючих газовых смесей, так и снижение вероятности воздействия на них источников зажигания. Важным комплексоммероприятий является также взрывозащита, в результате которой в горючуюсмесь вводят негорючий флегматизатор, который может как сделать смесьнегорючей, так и существенно снизить параметры возможного аварийного взрыва(максимальную скорость нарастания давления взрыва и нормальную скоростьгорения). Флегматизация может быть использована в случаях, когда применениелегкосбрасываемых конструкций, как традиционного средства взрывозащиты,либо затруднено, либо вообще невозможно, как, например, в случае морских5нефтегазодобывающих платформ, внутри которых могут быть взрывопожароопасные помещения, устройство в которых легкосбрасываемых конструкций невозможно в силу компактной компоновки платформ.Ранее в качестве эффективных средств взрывопредупреждения и/иливзрывоподавления использовали бромхладоны.
Однако после принятия известнойМонреальской конвенции о защите озонового слоя Земли их применение сталосильно ограниченным. В качестве заменителей бромхладонов во всем мире сталишироко использовать фторированные углеводороды. Особенности их применениядля флегматизации газопаровоздушных смесей в литературе описаны достаточношироко. Однако если содержание кислорода в окислительной среде отличаетсяот соответствующей величины в воздухе, что характерно для нефтегазоперерабатывающих производств, то здесь имеющиеся в литературе данные весьманемногочисленны и охватывают, в основном, парогазовые смеси околопредельного состава.
Параметры горения околостехиометрических смесей ограничиваются только случаем воздуха как окислительной среды.Среди источников зажигания, характерных для предприятий нефтегазовойотрасли, следует отметить в качестве одного из основных, искры удара и трения(фрикционные искры). В области изучения зажигания парогазовых смесейфрикционными искрами имеется достаточно большое количество работ какотечественных, так и зарубежных ученых. Однако до сих пор не создано ниотечественного, ни зарубежного стандарта по определению зажигающейспособности фрикционных искр.
Это говорит о недостаточной исследованностивопроса зажигания парогазовых смесей фрикционными искрами.С учетом выше изложенного, тема диссертации, посвященной решениюэтих вопросов, является актуальной.Степень разработанности темы исследования. Нельзя сказать, чтоуказанным выше вопросам отечественные и зарубежные исследователи уделялимало внимания (подробнее см. главу 1 настоящей работы). Здесь уместноупомянутьработытакихотечественныхизарубежныхученых,какВ.В. Азатяна, А.Н.
Баратова, А.Я. Корольченко, И.А. Болодьяна, И.Р. Бегишева,6С.М. Фролова, О.П. Коробейничева, А.И. Карпова, Ю.Н. Шебеко, А.Ю. Шебеко,А.А. Комарова, В.С. Кравченко, И.И. Стрижевского, С.С. Гескина, Y. Warhatz,A. Hamins, V. Babushok, H. Ohtani, A. Takahashi, C. Proust, T. Komou, F. Powell,A. Rogers и др.
Однако, в силу сказанного выше, ряд вопросов, связанныхс флегматизацией околостехиометрических парогазовых смесей при наличиив окислительной среде повышенной или пониженной концентрации кислорода,а также особенностями зажигания парогазовых смесей фрикционными искрами,остается по-прежнему малоисследованным.Целью работы является повышение пожаровзывобезопасности предприятийнефтегазовой отрасли путем совершенствования методики оценки искробезопасности конструкционных материалов технологического оборудования и обоснованияусловий применения способа флегматизации горючих парогазовых смесей фторированными углеводородами в различных окислительных средах.Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:– изучить влияние фторированных углеводородов на характеристикигорения околостехиометрических смесей метана и водорода в окислительныхсредах, представляющих собой воздух, а также смеси азота и кислорода,содержащие 15 и 25 %(об.) О2;– экспериментально определить максимальное давление взрыва, максимальную скорость нарастания давления взрыва и нормальную скорость горениядля смесей вида горючий газ – окислительная среда – фторированныйуглеводород;– разработать методику оценки искробезопасности конструкционныхматериалов и провести ее апробацию на примере различных пар конструкционных материалов и горючих газов и паров;– изучить влияние вида горючего газа и конструкционного материалана зажигающую способность фрикционных искр.Для изучения процесса флегматизации выбраны такие горючие вещества,как метан (типичный продукт для нефтегазовой отрасли) и водород (газ, который,с одной стороны, широко используется в нефтегазоперерабатывающей и нефтега-7зохимической промышленности, и с другой стороны, является одним из наиболеепожаровзрывоопасных продуктов нефтегазовой отрасли).
В качестве фторированных флегматизаторов выбраны соединения, широко используемые на практикедля газового пожаротушения.Объектами исследования являлись искробезопасные конструкционныематериалы технологического оборудования и способ флегматизации горючихгазовых смесей фторированными углеводородами при различных содержанияхкислорода в окислительной среде.Предметом исследования являлись изучение влияния вида горючего газаи конструкционного материала на зажигающую способность фрикционных искри характеристики горения околостехиометрических смесей метана и водородав различных окислительных средах при флегматизации фторированными углеводородами.Научная новизна работы заключается в следующем:1. Выявлена роль концентрации кислорода в окислительной среде и видафторированного флегматизатора на характеристики пожаровзрывоопасностиоколостехиометрических смесей горючих газов (максимальное давление взрыва,максимальная скорость нарастания давления взрыва, нормальная скоростьгорения).2.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
