1 готовая ВКР (1199515), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Устройствами генерации воздушно-механической пены из 1% водного раствора пенообразователя принимаются пенные камеры ANSUL модели AFC-550.
Особенностями выбранных пеногенераторов являются:
-
покрытие корпуса, устойчивое при использовании в агрессивных средах, и сетка из нержавеющей стали;
-
наличие смотрового люка на болтах, упрощающего осмотр состояния и техническое обслуживание оборудования;
-
возможность замены парового уплотнения без снятия крепежных болтов;
-
наличие отражателя у разгрузочного сопла пеногенератора позволяет применять «мягкий» способ подачи воздушно-механической пены на боковую стенку резервуара. Это очень важно, так как при таком способе подачи пены снижается эффект разрушения пены при отвесном падении на поверхность нефтепродукта, а так же перемешивание верхних слоев нефтепродукта и больший прогрев его. С учетом геометрических характеристик резервуара и рекомендаций Приложения 3 СП 110. 13330. 2011 [10], для нужд пожаротушения заявленного выше резервуара необходимо 8 пеногенераторов указанной марки.
Хранение объема пенообразователя с последующим приготовлением водного раствора его для целей пожаротушения, а также его трехкратного запаса, предлагается осуществлять в специальных баках-дозаторах марки ANSULBLADDERTANK -1400 Gal (5300-литровый) со смесителями FLOWMAX.
Охлаждение стенок резервуара, на котором произошел пожар, а также стенок соседних резервуаров с горящим, предлагается подачей огнетушащего вещества лафетными стволами ANSUL FJM. Возможность подачи воды или пены низкой кратности на значительное расстояние (80-120 м) позволяет защищать резервуар нефтепродукта и территорию обвалования резервуара. Модификации с электрическим приводом и удаленным управлением позволяют осуществлять тушение оператором из безопасной зоны [18].
Основные преимущества выбранных пеногенераторов:
-
конструкция выполнена из нержавеющей стали, что позволяет применять его в агрессивных средах;
-
патентованная конструкция подшипников и сбалансированная конструкция системы подачи позволяют снизить нежелательное воздействие на оператора вращающего момента и колебаний от ствола при подаче огнетушащего вещества.
Для нужд охлаждения стенок рассматриваемого резервуара необходимо 4 лафетных ствола с самостоятельными вышками для установки оборудования Рисунок 2.1.
Систему обнаружения возгорания на резервуаре и запуска автоматического пожаротушения вместо тепловых датчиков, предлагается выполнить с применением извещателей пламени FLAME Vision, установленных на технологических вышках за резервуарами в количестве 4 штук на резервуар.
Запуск системы охлаждения стенок резервуара предлагается осуществлять с применением линейного пожарного извещателя (термокабеля) Protectowire типа XCR, смонтированного по периметру стенки резервуара в верхней зоне.
Основные преимущества системы обнаружения возгорания на резервуаре:
-
высокая механическая прочность на истирание;
-
оболочка имеет высокую стойкость к большому разнообразию агрессивных жидкостей (кислоты, щелочи, органические растворители) и УФ-излучению;
-
данный тип кабеля допускает использование при очень низких температурах (до -60° С);
-
срок службы более 25 лет [19].
Рисунок 2.1 Принципиальная схема технического решения
-
Расчет и от молнии и заземления для резервуаров с нефтью
Молния – это электрический разряд длиной несколько километров, происходит между грозовым облаком и землей или каким-либо
наземным сооружением.
Молниезащи́та (грозозащита) – комплекс технических решений и специальных приспособлений для обеспечения безопасности объекта.
Опасность для зданий (сооружений) в результате прямого удара молнии может привести к:
-
повреждению здания (сооружения) и его частей;
-
отказу находящихся внутри электрических и электронных частей;
-
гибели и травме людей, находящихся непосредственно в здании (сооружении) или вблизи него.
Воздействия молнии принято подразделять на две основные группы:
-
первичные, вызванные прямым ударом молнии;
-
вторичные, индуцированные её разрядами или занесённые в объект протяжёнными металлическими коммуникациями.
Прямой удар молнии вызывает следующее воздействие на объект:
-
электрические, связанные с поражением людей или животных электрическим током и появлением перенапряжения в несколько мегавольт на пораженных элементах, в том числе опасные напряжения шага и прикосновения, «перекрытия» на другие объекты;
-
термические, связанные с резким выделением теплоты при прямом контакте канала молнии с содержимым объекта и при протекании через объект молнии. Прямой контакт с каналом молнии может привести проплавлению корпусов взрывоопасных установок, вызвать пожары и взрывы;
-
механические, обусловленные мощной ударной волной, распространяющейся от канала молнии, и электродинамическими силами, действующими на проводники с токами молнии. Это воздействие может быть причиной, механических разрушений объектов. Вторичные проявления молнии – действие на объект электромагнитного поля близких разрядов [19].
3.1 Характеристика грозовой деятельности и грозопоражаемости сооружений
Согласно, карте средней за год продолжительности гроз в часах для территории РФ, в районе города Хабаровска среднегодовая
продолжительность гроз – 20 - 40 ч.
Плотность ударов в землю Nq можно рассчитать
по следующей формуле, 1/(км2 год):
Nq = 6,7 ⋅ Td /100 , (3.1)
где Td – среднегодовая продолжительность гроз в часах, определенная по
региональным картам интенсивности грозовой деятельности.
Nq = 6,7 ⋅ 40 /100 = 2,681/ (км2 год)
Подсчет ожидаемого количества N поражений молнией в год производится по формуле для сосредоточенных зданий и сооружений (дымовые трубы, вышки, башни):
N = 9 ⋅
⋅
⋅ n ⋅
(3.2)
N = 9 ⋅
⋅
⋅ 2.68 ⋅
=0.00883 шт/год
Расчеты производятся на основании СО 153-34.21.122-2003 [8] и РД 34.21.122-87[11]. Радиус стягивания и остальные расчеты ведутся исходя из классификации сооружений по устройству молниезащиты.
3.2 Классификации сооружений по устройству молниезащиты
Согласно РД 34.21.122-87 [11], резервуары с нефтью относят ко II категории классификации сооружений по устройству молниезащиты.
Ко II категории отнесены здания и сооружения, в которых появление
взрывоопасной концентрации веществ происходит в результате нарушения
нормального технологического режима, а также наружные установки,
содержащие взрывоопасные жидкости и газы. Для этих объектов удар молнии
создает опасность взрыва только при совпадении с технологической аварией
либо срабатывании дыхательных или аварийных клапанов на наружных
установках.
Надежность защиты
от прямых ударов молнии принимаем – 0,95, согласно СО 153-34.21.122-2003 [8] и РД 34.21.122-87 [11] – надежность защиты 95 – 99,5%.
3.3. Способы защиты объектов от воздействия молний
Средство защиты от прямых ударов молний – это молниеотвод. Молниеотвод – это устройство, которое рассчитано для прямого контакта с молнией, с функцией отводить ее ток.
Система молниезащиты внешняя - изолирована от сооружения, отдельно стоящие стержневые молниеотводы или тросовые молнеотводы.
3.4 Требования к выполнению молниезащиты сооружений
Если площадь помещения I или II категории молниезащиты менее 30% площади всех помещений зданий, молниезащиту всего здания допускается выполнять по II и III, соответственно, независимо от остальных помещений.
При устройстве молниезащиты по II и III категориям расстояние от молниеотводов до защищаемого объекта по воздуху и земле не нормируется.
Для уровня защиты II защита от прямых ударов молнии выполняет отдельно стоящими молниеприемниками.
3.5 Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода
Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой h представляет собой круговой конус (рис. 3.1), вершина которого находится на высоте
< h.
Рисунок 3.1. Зона защитного одиночного
стержневого молниеотвода:
1 – граница зоны защиты на уровне
;
2 – граница зоны защиты на уровне земли.
На уровне земли зона защиты образует круг радиусом
. Горизонтальное сечение зоны защиты на высоте защищаемого сооружения
представляет собой круг радиусом
.
Согласно РД 34.21.122-87 [11], резервуар с нефтью относят к зоне Б.
Расчетные формулы выбираем для молниеотвода высотой до 100 метров. Принимаем расчетную высоту молниеотвода равной 30 метров. Результаты расчета заносим в таблицу 3.1. Зона Б защиты молниеотводов имеют следующие габаритные размеры:
Высота конуса
:
=0,82h; (3.3)
Радиус стягивания
:
= 1,2h; (3.4)
Горизонтальное сечение зоны защиты на высоте защищаемого
сооружения
представляет собой круг радиусом
:
=
(3.5)
Расчет:
=0,82⋅ 30 = 24,6 м
= 1,2⋅ 30 = 36 м
=
= 20,2 м
Таблица 3. 1
Результат расчета.
| Место расположения объекта | АО «ННК – Хабаровский НПЗ» | ||
| Название объекта | Резервуар с нефтью | ||
| Габаритные размеры резервуара, м | Объем, | 1000 | |
| Высота, м | 10,5 | ||
| Диаметр, м | 12,5 | ||
| Высота дыхательных клапанов, м | 0,3 | ||
| Диаметр верхней части, м | 12,5 | ||
| Диаметр наземной части, м | 12,5 | ||
| Удельное сопротивление грунта, ρ, Ом | 150 | ||
| Зона класса взрыво-пожароопасности и ее характеристики | АН, В-1г | ||
| Категория молниезащиты | II | ||
| Тип зоны защиты | Б | ||
| Степень огнестойкости объекта | IIIб | ||
| Удельная плотность ударов молний в землю, п/ | 2,68 | ||
| Количество поражений объекта молнией | 0,0088 | ||
| Расстояние от объекта до молниеотвода, | Не нормируется | ||
| Радиус зоны защиты | 20,2 | ||
| Высота молниеотвода, h, м | 30 | ||
| Радиус зоны стягивания, | 36 | ||
3.6 Расчет молниезащиты для группы резервуаров
Произведем расчет молниезащиты для группы из 3-х резервуаров с нефтью объемом 1000 м³, высотой – 10,5 м и диаметром 12,5 м. Высота дыхательной клапанов - 0,3м. Кровля - коническая бескаркасная.
, м
м















