WWW.LIB.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Электронные материалы
 

«Актуальность разработки метода В соответствии с положениями статьи 59 Федерального закона от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ Технический регламент о требованиях пожарной безопасности, одним из направлений ...»

УДК 614.841

С.А. Швырков

(Академия ГПС МЧС России; e-mail: info@academygps.ru)

МЕТОД СНИЖЕНИЯ ПОЖАРНОГО РИСКА

ПРИ РАЗРУШЕНИИ НЕФТЯНОГО РЕЗЕРВУАРА

Разработан метод снижения пожарного риска при разрушении нефтяного резервуара, основанный на ограничении площади пролива жидкости за счет применения специальной

преграды.

Ключевые слова: нефтяной резервуар, разрушение, волна прорыва, преграда, пожарный риск.

S.A. Shvyrkov

METHOD OF FIRE RISK REDUCTION

AT DESTRUCTION OIL TANK

The method of fire risk reduction at destruction oil tank based on restrictions on the area of the strait of fluid through the use of special barrier was developed.

Key words: oil tank, destruction, wave breaking, special barrier, fire risk.

Актуальность разработки метода В соответствии с положениями статьи 59 Федерального закона от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности", одним из направлений противопожарной защиты промышленных объектов является применение средств, предотвращающих или ограничивающих разлив жидкостей при пожаре (аварии). В то же время, необходимо отметить, что к основным защитным сооружениям по ограничению аварийного пролива жидкостей в резервуарных парках объектов ТЭК страны относятся земляные обвалования или ограждающие стены из негорючих материалов, расчёт которых производится только на гидростатическое удержание пролитой жидкости [1]. Анализ последствий разрушений нефтяных резервуаров (вертикальных стальных резервуаров (РВС) для нефти и нефтепродуктов) убедительно свидетельствует о том, что такие преграды неспособны удержать поток, в результате чего аварии неоднократно приводили к травмам и гибели людей, значительным материальным и экологическим ущербам [2].



Это обуславливает актуальность исследований, направленных на разработку метода снижения пожарного риска при разрушении нефтяного резервуара, основанного на ограничении площади пролива жидкости за счёт применения специальной конструкции преграды – ограждающей стены с волноотражающим козырьком, устойчивой к воздействию волны прорыва (рис. 1) [3, 4].

Ограждающая стена с волноотражающим козырьком должна быть сплошной по периметру резервуара (группы резервуаров), выполняться из негорючих материалов и иметь предел огнестойкости не менее Е 150.

Интернет-журнал "Технологии техносферной безопасности" (http://ipb.mos.ru/ttb) 1 Выпуск № 1 (47), 2013 г.

45° b Hc

–  –  –

Интернет-журнал "Технологии техносферной безопасности" (http://ipb.mos.ru/ttb) 3 Выпуск № 1 (47), 2013 г.

– плотность;

где

– скорость;

ij – тензор напряжений Коши;

Dij – тензор скорости деформаций;

g – ускорение свободного падения;

u – удельная внутренняя энергия;

r – интенсивность объёмных тепловых источников;

q – тепловой поток;

Vi – скорость сетки;

i – скорость материальной частицы.

Численное интегрирование уравнений гидродинамики выполняется, например, в среде программного комплекса для инженерных расчётов LSDYNA на подвижной и неподвижной эйлеровых сетках методом расщепления за два шага [5].

На первом шаге вычисляется лагранжева производная по времени исторических переменных. На втором шаге определяется относительное движение между сеткой и материалом, а исторические переменные приводятся к узлам и элементам неподвижной сетки.

Для расчёта нагрузок, которыми обмениваются жидкость и стенка РВС и жидкость и защитная преграда, уравнения механики и гидродинамики решаются в связанной постановке на несвязанных сетках. В этом случае сетка лагранжевых конечных элементов, которыми моделировались стена ограждения и стенка резервуара, является границей области течения для жидкости.

В случае проникания жидкости за эту границу к узлам эйлеровой сетки прикладываются усилия, препятствующие прониканию. Одновременно противоположные по направлению усилия прикладываются к узлам лагранжевой сетки в области проникания. Величина контактных усилий пропорциональна прониканию.

Полученные контактные узловые силы затем суммируются с усилиями, определяемыми через внутренние напряжения и объёмные нагрузки. При этом движение структуры и жидкости становится согласованным, а в целом рассмотренный алгоритм обеспечивает выполнение уравнений сохранения энергии и количества движения.

В качестве примера реализации приведённого выше алгоритма представлены исходные данные и результаты численного моделирования параметров устойчивости ограждающей стены с волноотражающим козырьком, расположенной на расстоянии 15 м от типового РВС-50000 м3 (рис. 2-6).

–  –  –

Интернет-журнал "Технологии техносферной безопасности" (http://ipb.mos.ru/ttb) 7 Выпуск № 1 (47), 2013 г.

Оценка влияния ограждений на величину потенциального пожарного риска при квазимгновенном разрушении РВС Ниже, используя общий поход к определению расчётных величин пожарного риска на производственных объектах [6], с учётом положений, приведенных в концепции [7], представлены результаты расчёта потенциального пожарного риска при разрушении типового РВС, заполненного на 95 % бензином или дизельным топливом.

Рассматривались два варианта:

- РВС имел по периметру нормативное ограждение, рассчитанное на гидростатическое удержание пролитой жидкости (рис. 7а);

- РВС имел по периметру ограждающую стену с волноотражающим козырьком, рассчитанную на гидродинамические нагрузки от волны прорыва (рис. 7б).

–  –  –

Физико-химические и пожароопасные свойства бензина марки АИ-93 и дизельного топлива приняты по справочным данным [8].

Данные по метеорологическим условиям в выбранном районе местонахождения РВС приняты по [9].

Интернет-журнал "Технологии техносферной безопасности" (http://ipb.mos.ru/ttb) 8 Выпуск № 1 (47), 2013 г.

При рассмотрении сценариев развития пожароопасной ситуации, связанной с квазимгновенным разрушением РВС в нормативном обваловании, независимо от температуры вспышки жидкости, использовали дерево событий, приведенное на рис. 8, а также положения концепции [7].

–  –  –

Рис. 8. Логическое дерево событий при квазимгновенном разрушении РВС с бензином или дизельным топливом в нормативном ограждении При рассмотрении сценариев развития пожароопасной ситуации, связанной с квазимгновенным разрушением РВС с бензином в ограждении с волноотражающим козырьком, использовали логическое дерево событий, приведенное на рис. 9, а также положения, изложенные в [6, 7].

Qмгн

–  –  –

При рассмотрении сценариев развития пожароопасной ситуации, связанной с квазимгновенным разрушением РВС с дизельным топливом в ограждении с волноотражающим козырьком, использовали логическое дерево событий, приведенное на рис. 10, а также положения, изложенные в [6, 7].

–  –  –

Рис. 10. Логическое дерево событий при квазимгновенном разрушении РВС с дизельным топливом в ограждении с волноотражающим козырьком

На рис. 8-10 принято:

экспл – частота разрушения РВС при нормальном режиме эксплуатации;

гидро – частота разрушения РВС при гидравлических испытаниях;

Qэкспл – условная вероятность нахождения РВС в эксплуатации;

Qгидро – условная вероятность проведения гидроиспытаний;

Qмгн – условная вероятность мгновенного воспламенения;

Q мгн – условная вероятность отсутствия мгновенного воспламенения;

Qшт – условная вероятность максимальной повторяемости штиля в районе расположения РВС;

Q шт – условная вероятность отсутствия штиля;

Qвоспл – условная вероятность последующего воспламенения при отсутствии мгновенного воспламенения;

Q воспл – условная вероятность отсутствия последующего воспламенения;

Qвсп – условная вероятность воспламенения с образованием пожаравспышки;

Qсд – условная вероятность сгорания с образованием избыточного давления при образовании паровоздушного облака и его последующего воспламенения.

Численные значения указанных на рис. 8-10 величин принимаются по [6, 7].

На рис. 11-16 представлены результаты расчётного определения величин потенциального риска при квазимгновенном разрушении рассматриваемых РВС.





–  –  –

Интернет-журнал "Технологии техносферной безопасности" (http://ipb.mos.ru/ttb) 13 Выпуск № 1 (47), 2013 г.

На рис. 11-16 отчётливо прослеживается тенденция существенного снижения потенциального риска, особенно для резервуаров номинальной вместимостью более 5000 м3.

Таким образом, предложенный метод снижения пожарного риска, основанный на ограничении площади пролива жидкости за счет применения ограждающей стены с волноотражающим козырьком, является эффективным и может использоваться на практике для обеспечения безопасности людей при возникновении одной из наиболее пожароопасных ситуаций в резервуарном парке – квазимгновенном разрушении РВС.

Литература

1. СНиП 2.11.03-93. Склады нефти и нефтепродуктов. Противопожарные нормы.

2. Швырков С.А., Батманов С.В. Анализ последствий чрезвычайных ситуаций при разрушениях резервуаров на объектах топливно-энергетического комплекса // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. 2008. № 4. С. 2-8.

3. Исследование устойчивости противопожарных преград резервуарных парков к воздействию волны прорыва при квазимгновенном разрушении вертикального стального резервуара / Швырков С.А., Батманов С.В., Крылов А.М., Финогенова В.В. // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. 2009. № 4. С. 42-45.

4. ГОСТ Р 53324-2009. Ограждения резервуаров. Требования пожарной безопасности.

5. Богач А.А., Муйземнек А.Ю., Швырков С.А. Определение гидродинамических нагрузок воздействия волны прорыва, образующейся при квазимгновенном разрушении вертикального стального резервуара (РВС), на ограждающую стенку: Сб. тр. Шестой конференции пользователей программного обеспечения CAD-FEM GmbH. М.: Полигон-пресс, 2006.

С. 48-54.

6. Методика определения расчётных величин пожарного риска на производственных объектах. Утв. прик. МЧС России от 10 июля 2009 г. № 404, зар. в Минюсте от 17 августа 2009 г. № 14541. http://consultant.ru.

7. Швырков С.А. Концепция оценки пожарного риска при разрушении нефтяных резервуаров // Технологии техносферной безопасности: интернет-журнал. Вып. 6 (46). 11 с.

http://ipb.mos.ru/ttb.

8. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения: Справ.

изд.: в 2 книгах; кн. 1 / Баратов А.Н., Корольченко А.Я., Кравчук Г.Н. и др. М., Химия, 1990.

496 с.

9. СНиП 23-01-99. Строительная климатология.

Статья опубликована 12 марта 2013 г.

Интернет-журнал "Технологии техносферной безопасности" (http://ipb.mos.ru/ttb) 14

Похожие работы:

«3 Население, убывающее плодородие и рента ТЕОРИЯ НАРОДОНАСЕЛЕНИЯ Хотя Мальтус начал размышлять и писать о демографических проблемах далеко не первым, он первым сумел создать теорию народонаселения. С тех пор в начале любой дискусии по этим проблемам упоминают его имя. Правда, его теория привлекла к с...»

«Аэлита (Закат Марса) СТРАННОЕ ОБЪЯВЛЕНИЕ В четыре часа дня, в Петербурге, на проспекте Красных Зорь, появилось странное об'явление, небольшой, серой бумаги листок, прибитый гвоздиками к облупленной стене пустынного дома. Корреспондент американской газеты, Арчибальд Скайльс, проходя мимо, увидел стоявшую п...»

«"Обзор результатов состояния лососевых водных объектов с различной степенью антропогенной нагрузки в Камчатском крае" Т.Л. Введенская А.В. Улатов КамчатНИРО Карта-схема водных объектов, находящихся в зоне антропогенного воздействия Рудные (Агинское, Шанучское, Асачинское, Родниковое, Озерновское, Аметистовое, Бараньевское) и •россыпные (...»

«ТЕРМОРОС ИНЖИНИРИНГ презентация компании Москва, 2017 Терморос Инжиниринг Более 20 лет успеха в области инженерных систем зданий и сооружений Более 600 сотрудников, обладающих глубокой профессиональной компетенцией Более 50 брендов в ассортименте Сильные эксклюзивные бренды Собственные...»

«НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК МГТУ ГА № 183 УДК 621.45 62-15:629.1.056 О РОЛИ ПРОФЕССОРА В.П. ФРОЛОВА В СТАНОВЛЕНИИ И РАЗВИТИИ КАФЕДРЫ РЕМОНТА ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ И АВИАЦИОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ Ю.Н. МАКИН В статье приведены вос...»

«С.Д. ЗАХАРОВ, А.С. КРЮКОВ ПРЕПРИНТ 18 ВОЗБУЖДЕНИЕ РЕЗОНАНСОВ ОБЪЕКТОМ, ДВИЖУЩИМСЯ ПО ПОВЕРХНОСТИ ВОДОЕМА МОСКВА 2006 ВОЗБУЖДЕНИЕ РЕЗОНАНСОВ ОБЪЕКТОМ, ДВИЖУЩИМСЯ ПО ПОВЕРХНОСТИ ВОДОЕМА Захаров С.Д., Крюков А.С. Физический институт им. П.Н. Леб...»

«4. ФОНДЫ ОРГАНОВ И УЧРЕЖДЕНИЙ ПЕНИТЕНЦИАРНОЙ СИСТЕМЫ И ОТДЕЛЕНИЙ ОБЩЕСТВА ПОПЕЧИТЕЛЬНОГО О ТЮРЬМАХ 4.1. ФОНДЫ УЧРЕЖДЕНИЙ ПЕНИТЕНЦИАРНОЙ СИСТЕМЫ ВОЛОГОДСКАЯ ГУБЕРНСКАЯ ТЮРЕМНАЯ ИНСПЕКЦИЯ Ф. 111, 609 ед. хр., 1904-1924 гг., оп. 1-4 Учреждена с 1 августа 1910 г.1 на основании высочайше утвержденно...»

«Расскажи стихи руками "Осень" Осень, осень, (трем ладошки друг о друга) Приходи! (зажимаем кулаки по очереди) Осень, осень, (трем ладошки друг о друга) Погляди! (ладони на щеки) Листья желтые кружатся (плавное движение ладонями) Тихо на...»

«Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный университет Институт "Высшая школа менеджмента"РАЗРАБОТКА МАРКЕТИНГОВОЙ СТРАТЕГИИ КОМПАНИИ INNOCENT НА РОССИЙСКОМ РЫНКЕ Выпускная квал...»

«КЛАРА КАЦМАН Свердловская областная универсальная научная библиотека им. В. Г. Белинского Музыкально нотный отдел КЛАРА КАЦМАН (1938—2006) Биобиблиографический указатель ЕКАТЕРИНБУРГ УДК 016:792.071 ББК 91.9:85.31(2) К 307 Составители Елена Вылегжани...»










 
2017 www.lib.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - электронные материалы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.