Диссертация (1172943)
Текст из файла
МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМИ ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙАкадемия Государственной противопожарной службы МЧС РоссииНа правах рукописиИбатулин Равшан КамаловичВОДОПЛЕНОЧНЫЙ ЗАЩИТНЫЙ ЭКРАНОТ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ПОЖАРА ПРОЛИВА НЕФТЕПРОДУКТОВНА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ СЛИВОНАЛИВНОЙ ЭСТАКАДЕСпециальность: 05.26.03 – «Пожарная и промышленная безопасность»(Технические науки, отрасль – нефтегазовая)ДИССЕРТАЦИЯна соискание ученой степеникандидата технических наукНаучный руководителькандидат технических наук, доцентВоробьев Владимир ВикторовичМосква – 20192ОГЛАВЛЕНИЕВВЕДЕНИЕ ......................................................................................................................
4ГЛАВА 1 ПОЖАРНАЯ ОПАСНОСТЬ И СПОСОБЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ СЛИВОНАЛИВНЫХЭСТАКАД ...................................................................................................................... 111.1 Железнодорожные сливоналивные эстакады на объектахнефтепродуктообеспечения......................................................................................
111.2 Примеры пожаров железнодорожных вагонов-цистерн с нефтьюи нефтепродуктами в России ................................................................................... 191.3 Примеры пожаров железнодорожных вагонов-цистерн с нефтьюи нефтепродуктами за рубежом ............................................................................... 301.4 Анализ нормативных требований к системе противопожарной защитыжелезнодорожных сливоналивных эстакад ............................................................ 34ГЛАВА 2 ПОЖАР ПРОЛИВА НЕФТЕПРОДУКТОВ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙСЛИВОНАЛИВНОЙ ЭСТАКАДЕ ПРИ ВЕТРОВОМ ВОЗДЕЙСТВИИ............... 432.1 Сведения об исследованиях плотности лучистого теплового потокапри пожаре пролива нефтепродуктов ..................................................................... 432.2 Теоретическое обоснование метода решения задачи ......................................
622.3 Валидация теоретических моделей для определения параметров пожарапролива нефтепродуктов .......................................................................................... 732.4 Численное моделирование пожара пролива бензина на железнодорожнойсливоналивной эстакаде при ветровом воздействии ............................................ 78ГЛАВА 3 ВОДОПЛЕНОЧНЫЙ ЗАЩИТНЫЙ ЭКРАН ........................................... 853.1 Обзор теплозащитных экранов, устанавливаемых на пожарных вышкахжелезнодорожных сливоналивных эстакад ............................................................
853.2 Предлагаемая конструкция водопленочного защитного экрана .................... 9033.3 Экспериментальное определение параметровводопленочного защитного экрана.......................................................................... 923.4 Водопленочный защитный экран –элемент лафетного пожарного комплекса ............................................................ 107ЗАКЛЮЧЕНИЕ ...........................................................................................................
111СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ........................................................................................... 113ПРИЛОЖЕНИЕ ........................................................................................................... 1304ВВЕДЕНИЕАктуальность темы исследования. Одним из наиболее востребованныхспособов транспортировки нефтепродуктов к местам хранения, распределенияи потребления является их перевозка железнодорожным транспортом [1]–[3].Процессы заполнения и опорожнения железнодорожных цистерн осуществляютсянажелезнодорожныхсливоналивныхэстакадах,характеризующихсяповышенным уровнем пожарной опасности по сравнению с другими участкамитранспортировки.Учитывая сложность технологического процесса и конфигурацию оборудования, пожары на эстакадах могут привести к гибели людей, значительному материальному ущербу, а также дополнительно осложняются опасностью распространения пожара на соседние цистерны с возникновением угрозы полного уничтожения производственного объекта. В связи с этим, ликвидация подобного родапожаров является одной из наиболее сложных и опасных задач для подразделенийпожарной охраны.Для охлаждения цистерн с целью предотвращения их взрыва в очагепожара с образованием огненного шара применяются стационарные лафетныестволы, как правило, устанавливаемые на пожарных вышках на расстояниине менее 15 м от железнодорожных путей эстакады.Стационарные лафетные стволы рекомендуется оборудовать водопленочными защитными экранами, обеспечивающими снижение плотности падающеголучистого теплового потока пламени при пожаре на ствольщика (оператора)вспециальнойзащитнойодеждепожарногододопустимыхзначений(не более 5 кВт/м2) [35].
Однако требований к конструктивному исполнению этихэкрановиихгидравлическимпараметрамвнормативныхдокументахне приводится.В настоящее время для снижения плотности лучистого теплового потока,падающего на ствольщика, применяются:5- теплозащитные экраны, состоящие из двух металлических сеток,в пространство между которыми при возникновении пожара подается вода,распыляемая форсунками [110]–[120], [133]–[135];- теплозащитные экраны, изготовленные из двух листов металла, пространство между которыми заполнено теплоизоляционным материалом (например,асбестом) [121].Основной недостаток первых из приведенных выше экранов обусловленвозможностьюзасоренияфорсунокпродуктамикоррозиитрубопроводовсистемы противопожарного водоснабжения и другими механическими примесямиприподачеводынатушениепожара(площадьвыходногоотверстияфорсунки – 4 мм2).Вторые экраны уступают по эффективности водопленочным защитнымэкранам, поскольку при воздействии теплового излучения пленочное течениеводы обеспечивает непрерывное охлаждение этих экранов за счет отвода теплаот их конструктивных элементов.Всвязисвышеизложеннымвозникланеобходимостьразработкиводопленочного защитного экрана, отличающегося простотой и надежностьюконструкции в сочетании с высокой эффективностью ослабления лучистоготеплового потока.С целью определения возможности применения водопленочных защитныхэкранов на объектах нефтепродуктообеспечения необходимо проведение огневыхиспытаний, условия которых должны быть максимально приближены к реальным.Необходимо отметить, что методики таких испытаний, утвержденной в установленном порядке, в настоящее время не имеется [111].
Основным задаваемымпараметром указанных испытаний является плотность падающего лучистоготеплового потока, однако сведения для ее определения при пожарах на эстакадахс учетом ветрового воздействия и геометрических характеристик цистерны,находящейся над очагом пожара, в литературных источниках также отсутствуют.6Таким образом, выявленные недостатки применяемых в настоящее времяэкранов, а также отсутствие методики проведения их огневых испытанийобуславливают актуальность исследований, направленных на защиту оператора,работающего на пожарной вышке со стационарным лафетным стволом,оттепловогоизлученияпламени припожаре пролива нефтепродуктовна эстакаде, чему и посвящена настоящая работа.Степень разработанности темы исследования. Среди классических работпо исследованию теплового излучения пламени при пожаре пролива нефтепродуктов на наружных технологических установках можно выделить работы отечественных и зарубежных ученых: Блинова В.И., Худякова Г.Н., Грушевского Б.В.,Измаилова А.С., Сучкова В.П., Thomas P.H., Heskestad G., Modest M.
и др. [4]–[9],[52]–[78], [94], [99].Анализ рассмотренных работ показал, что они реализованы на основанииэмпирических и полуэмпирических методов и не учитывают влияние геометрических характеристик технологического оборудования на параметры пламени припожаре пролива нефтепродуктов с учетом ветрового воздействия.Вопросами разработки экранов для защиты оператора, работающегона пожарной вышке со стационарным лафетным стволом, от теплового излученияпламени при пожаре пролива нефтепродуктов посвящены работы Шимко В.Ю.,Усманова М.Х., Брушлинского Н.Н, Иоффе Ю.Я., Билецкого В.Ф, Евсеева Ю.Н.[113]–[121], [133]–[135].При разработке теплозащитных сетчатых экранов недостаточное вниманиеуделялось их надежности при работе в условиях длительной эксплуатациина железнодорожных сливоналивных эстакадах.
Отсутствие своевременногои трудоемкого технического обслуживания, связанного с удалением продуктовкоррозии из трубопроводов системы противопожарного водоснабжения и конденсата паров нефтепродуктов с конструктивных элементов экранов может привестик потере их работоспособности. Применение теплозащитных экранов, изготовленных из двух листов металла, пространство между которыми заполнено теплоизоляционным материалом, противоречит требованиям [35].7Таким образом, целью работы являлась разработка водопленочного экранадля защиты ствольщика (оператора) лафетного ствола на пожарной вышкеот теплового излучения пожара пролива нефтепродуктов на железнодорожнойсливоналивной эстакаде.Для достижения поставленной цели в работе ставились и решались следующие задачи:- проведение анализа пожаров с участием железнодорожных цистернс нефтепродуктами и нормативных требований к системе противопожарнойзащиты железнодорожных сливоналивных эстакад;- обоснование совокупности моделей вычислительной гидродинамикидля определения плотности падающего лучистого теплового потока при пожарепролива нефтепродуктов;- численное моделирование пожара пролива бензина на железнодорожнойсливоналивной эстакаде при ветровом воздействии с учетом геометрическиххарактеристик железнодорожной цистерны, находящейся над очагом пожара,и анализ полученных результатов;- определение конструктивных и гидравлических параметров водопленочного защитного экрана с подтверждением их эффективности огневыми испытаниями опытного образца с учетом результатов численного моделирования.Объектом исследования являлось тепловое излучение пожара проливанефтепродуктов на железнодорожной сливоналивной эстакаде с учетом геометрических характеристик железнодорожной цистерны и ветрового воздействия.Предметом исследования являлись конструктивные и гидравлическиепараметры водопленочного защитного экрана, обеспечивающие снижение плотности падающего лучистого теплового потока пламени при пожаре на ствольщика(оператора) в специальной защитной одежде пожарного до допустимых значений.Научная новизна работы заключается в следующем:1.
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}
