диплом доработка после расчпечатки (1208424), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

По результатам анализа пожаров на нефтебазах и нефтезаводах порядка 50% случаев приходится на возгорание паровоздушной смеси над поверхностью нефтепродукта[6].

Процесс горения жидкостей характеризуется двумя взаимосвязанными явлениями - испарением и сгоранием паровоздушной смеси над поверхностью жидкости.

Испарение - это переход жидкости в пар со свободной поверхности при температурах ниже точки кипения жидкости. Испарение происходит в результате теплового движения молекул жидкости, при этом избыточная энергия теряемых жидкостью молекул затрачивается на преодоление сил взаимодействия между молекулами и работу расширения (увеличения объема) при переходе жидкости в пар.

Скорость испарения зависит от температуры жидкости – чем выше температура, тем интенсивнее испарение.

Скорость горения жидкостей непостоянна и зависит от начальной температуры жидкости, диаметра резервуара, скорости ветра и т.д. примерно через 10 минут после воспламенения жидкости начинается формирование прогретого слоя. Процесс прогрева жидкости продолжается до тех пор, пока потери тепла через стенки резервуара в окружающую среду не станут превышать количества теплоты, подводимого со стороны пламени.

Взрыв в резервуаре приводит к подрыву крыши с последующим горением на всей поверхности горючей жидкости. При этом даже в начальной стадии, горение нефтепродуктов в резервуаре может сопровождаться мощным тепловым излучением в окружающую среду. В результате горения возможно проявление, так называемого «огненного шара», т.е. поднимания над поверхностью земли крупномасштабного диффузионного пламени сгорающего топлива. Высота пламени горящего резервуара прямо пропорциональна его диаметру. Для турбулентного пламени резервуара диаметром 7,5 м относительная высота пламени равна: Н_пл = 13 м.

Линейная скорость выгорания бензина равна 0,30 м/ч, а линейная скорость прогрева бензина равна 0,10 м/ч.

Основными проявлениями воздействия пламени и повышенной температуры окружающей среды на человека являются ожоги и тепловые удары.

Следовательно, при проведении работ по тушению пожара, для предотвращения травмирования или создания угрозы жизни и здоровья, необходимо обеспечить личный состав теплоотражательными костюмами, [2].

7 Выбор и обоснование огнетушащего вещества

Под пожаротушением подразумевается комплекс мероприятий, направленных на ликвидацию возникшего пожара. Поскольку для возникновения и развития процесса горения, обуславливающего явление пожара, необходимо одновременное сочетание горючего вещества, окислителя и непрерывного потока тепла от очага пожара к горючему материалу, то для прекращения горения достаточно исключить какой–либо из этих элементов.

В соответствии c [7] на складах нефти и нефтепродуктов предусматривают системы пенного пожаротушения и водяного охлаждения.

На складах нефти и нефтепродуктов необходимо предусматривать пожаротушение воздушно-механической пеной средней или низкой кратности.

Для получения воздушно-механической пены требуется пеноподающее устройство (пенные оросители, пенные камеры, генераторы пены, стволы), вода и пенообразователь, различающийся по своему назначению, физико-химическим свойствам, температурным показателям, кратности, концентрации.

По способу воздействия на очаг пожара пенные установки делятся на установки общеповерхностного, локально-поверхностного, общеобъемно­го, локально-объемного и комбинированного тушения. Для нашего случая подходит только общеповерхностное воздействие: дренчерные – для защиты всей расчетной пло­щади; установки для защиты резервуаров с горючими жидкостями[4];

Пенное пожаротушение с использованием пеногенераторов позволяет быстро и эффективно справиться практически с любым типом возгорания. Системы пенного пожаротушения за короткий промежуток времени подавляют огонь посредством изолирования горючих веществ от воздуха (кислорода). Значительное снижение интенсивности горения при использовании пеногенератора достигается через 90-120 секунд с момента появления пены на поверхности. В зависимости от типа системы и используемого пенообразователя это происходит разными способами, однако принцип действия генератора пены остается одинаковым для всех:

• из-за того, что пена легче любой воспламеняющаяся жидкости, она покрывает поверхность топлива, подавляя пламя;

• благодаря воде, содержащейся в пенообразователе, топливо охлаждается до температуры, при которой реакция горения не поддерживается;

• пенный покров предотвращает выделение горючих испарений, которые могут смешаться с воздухом.

Пеногенераторы являются эффективным, экологически чистым средством пожаротушения, не представляющим угрозы для жизни и здоровья людей. Использование генераторов пены получило в последнее время широкое распространение, особенно в химической и нефтехимической промышленности, работающих с легковоспламеняющимися и горючими жидкостями, [10].

8 Расчет динамики развития пожара. Расчет сил и средств для тушения пожара в резервуаре

В качестве объекта исследования в данном дипломном проекте мы взяли стальной вертикальный резервуар № 9, РВС-400 (с бензином). В результате удара молнии произошло возгорание паровоздушной смеси, образовавшейся внутри резервуара. Первыми на пожар прибывает 99 ПСЧ с учетом загруженности дороги в течение 6 минут. К моменту прибытия первого пожарного подразделения пожаром был охвачен весь диаметр резервуара.

Расчетное время тушения пожара для передвижной пожарной техники - 15 минут.

Устойчивость горящего резервуара зависит от организации действий по его охлаждению. При отсутствии охлаждения горящего резервуара в течение 5 – 15 мин стенка резервуара деформируется до уровня взлива горючей жидкости.

Ориентировочное время наступления возможного выброса Т нефтепродуктов из горящего резервуара определяется по формуле 8.1:

T= (H – h) / (W+ u + V) (ч), (8.1)

где H – начальная высота слоя горючей жидкости в резервуаре, м; h – высота слоя донной (подтоварной) воды, м;

h – высота слоя подтоварной воды;

W – линейная скорость прогрева горючей жидкости, м/ч (табличное значение);

u – линейная скорость выгорания горючей жидкости, м/ч (табличное значение);

V – линейная скорость понижения уровня вследствие откачки, м/ч (если откачка не производится, то V= 0).

Т= 7,5 – 0,05/ 0,3+0,1 = 18,5 мин

Определяем возможность деформации горящего резервуара, для этого определим время свободного развития пожара, по формуле 8.2:

T_св = t_д.с.+ t_сб+ t_сл+ t_бр (8.2)

где t_д.с. - время до сообщения о пожаре, мин;

t_сб - время сбора личного состава по тревоге, мин. Это время принимается по нормативным показателям для работников противопожарной службы, но не более одной минуты.

t_сл - время следования на пожар, мин;

t_бр – время боевого развертывания, которое принимается от 6 до 8 мин.

T_св = t_д.с.+ t_сб1+ t_сл1+ t_бр1= 4 + 1 + 5 + 6 = 16 (мин).

По результатам расчета, очевидно, что подразделения пожарной охраны успевают ввести первые пожарные стволы для охлаждения горящего резервуара, поэтому вероятность явления деформации минимально, следовательно, разлив бензина невозможен. В связи с этим произведем два варианта тушения пожара: с помощью автоматической системе пожаротушения и водяного охлаждения и расчет сил и средств тушения пожара в резервуаре с помощью подразделений пожарной охраны [10].

Расчет систем охлаждения резервуаров при автоматической системе охлаждения через кольца орошения.

Резервуары №2 и №5 являются труднодоступными для тушения передвижной техникой, поэтому проектом предусмотрена установка на них системы автоматического пожаротушения и охлаждения. По таблице 8.3 [7] интенсивность подачи воды, л/с, на один метр длины:

• при пожаре в резервуаре составит 0,75 л/с.

• при пожаре в соседнем резервуаре составит 0,30 л/с.

Длина окружности соседнего резервуара №5, оснащенного системой автоматического тушения РВС-400 равна 26,784.

Тогда расчетный расход воды на охлаждение при пожаре в резервуаре, определяем по формуле 8.3:

, (8.3)

где , м;

– интенсивность подачи воды на охлаждение ,л/с;

Q _в.о =26,784 0,2 = 5,36 (л/с)

Также при пожаре автоматически сработает система система тушения и охлаждения резервуара №2, поэтому общий расход будет равен 10,72 л/с

Запас воды на охлаждение резервуаров в течение 6 часов (21600 с) при пожаре в соседнем резервуаре, м³, найдем по формуле 8.4:

, (8.4)

= 10,72 л/с 21600 с = 231,55 (м³).

Хранение пенообразователя для систем пожаротушения следует предусматривать в концентрированном виде.

Сети противопожарного водопровода и для тушения пожара резервуарного парка, следует проектировать кольцевыми с тупиковыми ответвлениями (вводами) к отдельным зданиям и сооружениям (в том числе и к резервуарам, оборудованным установкой автоматического пожаротушения).

Сети следует прокладывать за пределами внешнего обвалования (или ограждающих стен) резервуарного парка [7].

Рассмотрим наиболее сложный вариант тушения пожара в резервуаре, с помощью сил и средств пожарных формирований.

Горит бензин в РВС-400. Диаметр резервуара 8,53м. Высота резервуара 7,5м. Расстояние до двух соседних РВС-400 менее 0,75 D. Интенсивность охлаждения горящего резервуара – J_тр=0,8 л/с∙м, соседних резервуаров J_тр=0,3 л/с∙м, тушение бензина - J_тр=0,08 л/с∙м² (по раствору). Техника серийная.

Определить:

- требуемое количество сил и средств;

- организовать тушение и начертить расстановку сил и средств.

Решение:

Линейная скорость выгорания и прогрева бензина приведена в таблице 8.1.

Таблица 8.1

Линейные скорости выгорания и прогрева бензина

Наименование горючей жидкости	Линейная скорость выгорания м/ч	Линейная скорость прогрева горючего м/ч
Бензин	До 0,30	До 0,10

Нормативные интенсивности подачи пены средней кратности приведены в таблице 8.2.

Таблица 8.2

Нормативные интенсивности подачи пены средней кратности для тушения пожаров в резервуарах

Вид нефтепродукта	Нормативная интенсивность подачи раствора ПО, л*м/с
	Фторированные пенообразователи	Пенообразователи общего назначения
Бензин, керосин, дизельное топливо, полученные из газового конденсата	0,10	0,15

Необходимая интенсивность подачи воды на охлаждение приведена в таблице 8.3.

Таблица 8.3

Нормативные интенсивности подачи воды на охлаждение

Способ орошения	Интенсивность подачи воды на охлаждение, л/с на метр длины окружности резервуара типа РВС
	горящего	негорящего соседнего	при пожаре в обваловании
Стволами от передвижной пожарной техники	0,8	0,3	1,2

Продолжение таблицы 8.3

Способ орошения	Интенсивность подачи воды на охлаждение, л/с на метр длины окружности резервуара типа РВС
	горящего	негорящего соседнего	при пожаре в обваловании
Для колец орошения:
При высоте РВС 12 м и менее	0,5	0,2	1,0

Геометрические характеристики горящего и соседних резервуаров приведены в таблице 8.4

Таблица 8.4

Средние геометрические характеристики резервуаров типа РВС-400 м³

1. Определяем требуемый расход на охлаждение горящего резервуара по формуле 8.5:

(8.5)

Характеристики

Список файлов ВКР