Автореферат (1172931), страница 4
Текст из файла (страница 4)
п.), процедура опыта повторялась.В результате выполненных экспериментов установлено, что:– величина наибольшего проходящего через теплозащитный экран тепловогопотока составляла 0,7 кВт/м2 на высоте более 1,5 м от уровня земли, при этомминимальное значение коэффициента ослабления теплового потока равнялось 80;– при величине плотности теплового потока падающего на стены теплозащитного коридора 75 кВт/м2 значения тепловых потоков, измеренных на расстояниях в 0,2 м от внутренней стенки коридора, не превышали 1,0 кВт/м2, чтоявляется безопасным для человека в течение длительного времени.С целью возможности примененияразработанных теплозащитных экрановна практике в качестве противопожарных преград были проведены их сертификационные испытания на огнестойкость.
Образец для испытаний представлял собой стационарную противопожарную преграду размерами 1500×1500 мм(рисунок 7), состоящую из девяти блокпанелей с фильтрами, основу которыхсоставляли сетки нормальной точностиРисунок 7 – Фрагмент испытанийиз нержавеющей стали. В нижней частиобразца преграды на огнестойкостьконструкции преграды с необогреваемойстороны устанавливались соединительные напорные головки с резиновымикольцами, к которым подсоединялись напорные рукава для подачи водык распыляющим форсункам, расположенным в верхней части конструкции.Давление воды в системе при испытаниях составляло 0,4 МПа.В результате выполненных испытаний установлено, что предел огнестойкости образцов преград на основе теплозащитных экранов составляет не менееEIW 150, а их класс конструктивной пожарной опасности – К0.На основе полученных результатов сделан вывод о возможности применениятеплозащитных сетчатых экранов в конструкциях противопожарных преградс целью их практического применения, в первую очередь, на объектах НГК.16На рисунке 8 представлена принципиальная схема экспериментального стендадля определения характеристик противопожарного устройства в условиях горенияпролива СПГ с плотностью теплового излучения пламени до 220 кВт/м2.Методика проведения опытов заключалась в следующем.
Цилиндрическаяемкость (11) диаметром 1,0 м и высотой 3,0 м, выполняющая функцию имитатора резервуара с СПГ устанавливалась в вертикальном положении в центребетонного ограждения (9), представляющего собой в плане квадрат со стороной3,0 м и высотой 1,0 м.217166451113 81410129153Рисунок 8 – Принципиальная схемаэкспериментального стенда:1 – транспортная емкость с СПГ; 2 – установкаводяного орошения; 3 – установка пожаротушения; 4 – пульт регулирования расхода газа;5 – пульт измерения расхода газа; 6 – линияподачи СПГ в ограждение резервуара; 7 –линия подачи СПГ в очаг горения; 8 – очаггорения пролива СПГ; 9 – ограждение резервуара; 10 – противопожарное устройство;11 – цилиндрическая емкость; 12 – системаводообеспечения; 13 – видео- и фоторегистрирующая аппаратура; 14 – измерительнаяи регистрирующая аппаратура; 15 – метеостанция; 16 – датчики и термопары (№№ 1-5)Четыре модуля противопожарного устройства (10) размером 3,0×4,0 мустанавливались на верхней кромке ограждения и образовывали прямоугольный параллелепипед высотой 4,0 м, внутри которого и находилась защищаемаяемкость с СПГ.
Внутри конструкции экрана устанавливались термопары и датчики тепловых потоков (16). Вокруг установки размещались датчики тепловыхпотоков и газовые анализаторы (14). Транспортная емкость с СПГ (1) черезпульт регулирования расхода газа (4) и измерительный пульт (5) подсоединялась через линии подачи СПГ (6) и (7) к ограждению резервуара (9) и внешнемуочагу горения (8). Приводились в готовность установка водяного орошениятранспортной емкости с СПГ (2) и установка пожаротушения транспортной емкости с СПГ (3). Включалась измерительная и регистрирующая аппаратура (13)и (14). СПГ подавалось в ограждение резервуара (9) или внешний очаг горения(8). Включалась система водообеспечения (12).
Облако СПГ поджигалось иосуществлялась регистрация измеряемых параметров. В ходе проведения экспериментов с помощью метеостанции (15) регистрировались параметры окружающей среды. После окончания опыта, приведения установки в первоначальное состояние и изменения одного из начальных условий эксперимента (расходСПГ, расход воды, время горения и т. п.), процедура опыта повторялась.Экспериментальные исследования характеристик противопожарногоустройства проводились в два этапа:171) в условиях горения пролива СПГ с внешней стороны конструкции(рисунок 9);2) в условиях горения пролива СПГ внутри конструкции (рисунок 10).а)б)Рисунок 9 – Фрагменты монтажа противопожарного устройства (а) и воспламенения проливаСПГ в непосредственной близости от противопожарного устройства (б)10 с от момента подачи СПГ1 мин.
от момента подачи СПГПодача воды на экранПоджиг СПГ внутри конструкции5 мин. от момента поджига СПГПрекращение подачи СПГРисунок 10 – Фрагменты экспериментов с проливом СПГ во внутреннем объеме конструкцииВ результате выполненных на первом этапе экспериментов установлено,что при интенсивности воздействия на противопожарное устройство тепловогопотока в 220 кВт/м2 значения тепловых потоков внутри конструкции на расстоянии 0,3 м от панелей устройства не превышали 4,8 кВт/м2 (коэффициентослабления теплового потока не менее 45).Результаты экспериментов на втором этапе показали, что панели устройства без воды являются негерметичными и через 3-5 с испаряющийся газ начинает свободно проникать через нижнюю их часть и растекаться по поверхностиземли.18После подачи воды в панели устройства происходит его герметизацияобразующимися водяными пленками, что практически исключало проникновение газа и продуктов сгорания сквозь него.При поджиге газа, испаряющегося во внутреннем объеме конструкции,происходила вспышка с последующим переходом горения в верхнюю частьустройства.
Датчики замера температуры показали, что в нижней части конструкции (от 0 до 2 м от уровня земли) нагрева не происходило, то есть горениена поверхности пролива СПГ отсутствовало. Однако, наблюдалось горение навысоте более 3,5 м от уровня земли (около 0,5 м от верхнего среза устройства),но и оно прекратилось при увеличении расхода газа, и пламя переместилосьна верхний срез конструкции.Анализируя полученные результаты сделан вывод о том, что разработанная конструкция наряду с теплозащитными свойствами обладает газоизолирующей способностью и свойствами предотвращения горения на поверхностипролива за счет исключения доступа окислителя (воздуха) в зону горения.Таким образом, исключается горение в наиболее опасном месте – под днищемрезервуара, пламя переносится на уровень верхнего среза, и при соответствующей высоте конструкции защищаемый объект будет находиться вне зоныпрямого воздействия пламени.В пятой главе работы «Модельный ряд противопожарных прегради теплозащитных экранов, используемых на практике» представлены описанияразработанных противопожарных преград и теплозащитных экранов, нашедших широкое применение в подразделениях Государственной противопожарнойслужбы МЧС России, Минобороны РФ и на различных объектах НГК.На рисунке 11 показан общийвид противопожарной преграды«Согда» на основе теплозащитныхэкранов,предназначеннойдлязащиты пожароопасных объектов, втом числе резервуаров с нефтепродуктами (для ограждения емкостейс тушащим веществом или мобильных установок пожаротушения).Такие противопожарные преграды могут использоваться такжедля разделения внутреннего объемаРисунок 11 – Применение противопожарнойпреграды «Согда» для защиты емкостейпомещений на противопожарныес тушащим веществом от тепловых потоковотсеки, позволяют сокращать расгорящего бензина в резервуаре объемомстояние между пожароопасными20000 м3 (полигонные испытания)объектами.
Они незаменимы наморских нефтегазовых платформах, морских судах. Из них можно создавать«островки безопасности» для персонала (пассажиров), которым при пожареневозможно покинуть морскую платформу или судно.19На рисунке 12 показан общий вид противопожарного устройства, разработанного дляповышения пожаробезопасности объектовсжижения, хранения и использования СПГ.Противопожарное устройство обеспечивает нераспространение газового облака, возникающего при аварийной утечке из емкостейс СПГ, предотвращает его скопление до взрывоопасной концентрации и не допускает возникновение крупномасштабной аварии. Привзрыве газа устройство не разрушается, таккак взрывная волна проходит через сетчатыепанели, при этом все противопожарные свойства устройства сохраняются. УстройствоРисунок 12 – Применениепротивопожарного устройстваможет быть использовано также для обеспечедля рассеивания паров СПГния пожарной безопасности наземных емкопри аварийной утечкестей малых объемов, устанавливаемых на разиз оборудованияличных предприятиях и в населенных пунктах.На рисунке 13 показаны варианты исполнения моделей теплозащитныхэкранов «Согда» для защиты личного состава пожарной охраны.а)б)в)Рисунок 13 – Общий вид моделей теплозащитных экранов для защиты личного составапожарной охраны: а) «Согда» 1А.01; б) «Согда» 1В; в) «Согда» 2АПередвижной экран модели «Согда» 1А.01 снабжен колесами для егоперемещения и предназначен для защиты от теплового излучения пожарных,выполняющих тушение с помощью ручных пожарных стволов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
