Оценка поражающих факторов пожара разлития методом математического моделирования

• Автор: Решетников, Антон Викторович
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 127 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1 .Аналитический обзор проблемы пожаров разлития горючих жидкостей... 9 1.1.Основные особенности чрезвычайных ситуаций, вызванных возникновением пожаров разлития
1.2.Диффузионное горение жидкостей
1.2.1 .Основные процессы тепломассообмена при пожаре разлития ... 15 1.2.2.0сновные характеристики пламени при горении жидкости
1.2.3.Радиационные свойства пламени горящей жидкости
1.2.4.Излучение пожара разлития и его воздействие на окружающие объекты
1.3.Исследование параметров пожара разлития с помощью крупномасштабных физических экспериментов
1.4.Постановка задачи исследования
2.Математическая модель пожара разлития углеводородных жидкостей
2.1.Формулировка модели пожара разлития ’
2.2.Проверка адекватности математической модели
3.Особенности основных характеристик поражающих факторов пожара разлития при различных условиях его протекания
3.1.Влияние геометрических характеристик пролива на поражающие факторы пожара разлития
3.2.Изменение характеристик поражающих факторов пожара разлития жидкости сложного состава в процессе ее выгорания
3.3.Влияние условий окружающей среды на поражающие факторы пожара разлития
4.Прогнозирование последствий пожаров разлития на промышленных
объектах
4.1.Анализ последствий пожара разлития на нефтебазе морского терминала “Каспийского трубопроводного консорциума”

4.2.Анализ последствий пожара разлития на складе бензольных продуктов коксохимического производства ОАО “НЛМК”
4.3.Совокупное действие поражающих факторов при пожаре разлития
4.4.Рекомендации по уменьшению негативных последствий пожаров разлития на промышленных предприятиях
Заключение
Литература

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время в нашей стране наблюдается устойчивая тенденция к росту числа чрезвычайных ситуаций в промышленности, многие из которых приводят к тяжелым последствиям. Это связано с преимущественным использованием технологий наземного хранения токсичных и пожаровзрывоопасных веществ, постоянно возрастающими объемами их транспортировки, с ростом износа основных производственных фондов, увеличением количества стихийных бедствий и террористических актов. Ущерб, наносимый чрезвычайными ситуациями, существенно ухудшает экономическое положение страны.
На предприятиях России, как и в других странах, производятся и применяются, а также транспортируются большие объемы разнообразных горючих жидкостей. Прежде всего это углеводородные топлива, ежегодный объем производства которых составляет сотни миллионов тонн. На предприятиях многих отраслей промышленности, в т.ч. и в металлургии, горючие жидкости либо применяются в производственных процессах, либо являются побочным продуктом. Резервуарные парки предприятий часто находятся вблизи селитебных территорий и представляют собой источники потенциальной опасности для населения.
Одним из наиболее распространенных источников чрезвычайной ситуации в промышленности является пожар разлития. Полное или частичное разрушение резервуаров или технологического оборудования, приводящее к образованию пролива горючих жидкостей, при наличии источников зажигания может вызвать возникновение горения жидкостей. Пожар разлития отличается весьма сложным характером, зачастую большими масштабами и имеет склонность к распространению на близлежащие территории. Пожары разлития на производственных объектах наносят как большой материальный ущерб, так и ущерб жизни и здоровью людей.

изменения состава нефти при выгорании, установлено увеличение ее плотности ввиду выгорания более легких фракций и изменение других свойств. Однако изменение при выгорании геометрических характеристик пламени и его радиационных свойств не было исследовано. В литературе /37/ приведены результаты ряда других опытов, проведенных в нашей стране с нефтью, дизельным топливом и бензином в различных резервуарах. Ценность данных опытов заключается в их ориентированности на измерение излучательной способности пламени, однако большие расхождения в результатах и отсутствие точной информации об условиях проведения эксперимента уменьшают возможность их использования. Так, при горении бензина в резервуарах диаметрами 18.9-22.8 м получены величины я от 56 до 129 кВт/м2 (при скоростях ветра 0-4.8 м/с), нефти в прямоугольном обваловании 54-12 м - от 36 до 86 кВт/м2 (при скоростях ветра 2-4 м/с), дизельного топлива с с!=2.7 м - 101-172 кВт/м2, при с!=22.8 м - 47-80 кВт/м2 (при скоростях ветра 4.9 м/с). На основании этих данных рекомендуется использовать в расчетах значения я: для бензина - 97200 Вт/м2, дизельного топлива - 73000 Вт/м2, для нефти - 60000 Вт/м2.
В работе /71/ проведены исследования горения углеводородного топлива в резервуаре диаметром 18.9 м при наличии слоя топлива большой толщины. Определены закономерности существования гомотермического слоя, измерены скорости выгорания при различных скоростях ветра. Выявлено, что если при малых диаметрах величина плотности теплового потока к зеркалу жидкости по всей поверхности практически постоянна и равна 30 кВт/м2 /72/, то при больших диаметрах она изменяется от 20 до 100 кВт/м2, в зависимости от зоны пламени. Интересной представляется работа /73/, в которой при крупномасштабном сжигании дизельного топлива были проведены исследования параметров частиц сажи с непосредственным их забором из различных зон пламени.
В работе /74/ содержится обзор экспериментальных исследований пожаров другими авторами, данные многих из которых являются весьма