Защитные водяные завесы для борьбы с газопаровоздушными облаками горючих газов и токсичных веществ

• Автор: Сенчишак, Тарас Иосафатович
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 170 с. : ил

1. Анализ состояния вопроса и постановка задачи исследования

1.1. Опасность газопаровоздушных облаков горючих газов и токсичных веществ

1.1.1. Пожаровзрывоопасность газопаровоздушных облаков горючих газов

1.1.2. Опасность газопаровоздушных облаков токсичных

веществ.
1.2. Анализ отечественного и зарубежного опыта использования водяных завес для борьбы с загазованностью и тепловым излучением пожаров.

1.3. Взаимодействие водяных струйных завес с парогазовоздушным облаком

1.4. Выводы и задачи исследования.

2. Теоретический анализ процессов рассеивание газопаровоздушных облаков при аварийных выбросах горючих газов и токсичных веществ
2.1. Процессы выброса, растекания и испарения сжиженных газов, формирования пожаровзрывоопасных газопаровоздушных
облаков.
2.1.1. Аварийные выбросы жидкостей первой категории.
2.1.2. Аварийные выбросы жидкостей второй категории.
2.1.3. Растекание и испарение жидкости
2.1.4. Формирование и рассеивание в атмосфере газопаровоздушных облаков
2.2. Прогнозирование и оценка обстановки при выбросах в
окружающую среду хлора, аммиака и других АХОВ
2.2.1. Прогнозирование масштабов заражения приземного слоя
воздуха
2.2.2. Определение продолжительности поражающего действия хлора
и времени подхода облака зараженного воздуха к объекту
2.2.3. Прогнозирование и оценка обстановки в очагах поражения, образованных другими наиболее распространенными аварийно химически опасными веществами
2.3. Механизм рассеивания парогазоводушных облаков с помощью водяных струйных завес
2.3.1. Механизм захвата воздуха водяными струями и разбавления парогазовой смеси
2.3.2. Изменение направления движения облака при его взаимодействии с потоком воздуха, захватываемого струями
2.3.3. Нагрев парового облака и частичное поглащение связывание парогазовой фазы путем ее растворения в мелкодисперсных каплях.
3. Разработка экспериментальных стендов и методик проведения
экспериментов.
3.1. Цели и задачи экспериментальных исследований
3.2. Исходные требования к экспериментальным стендам.
3.3. Экспериментальный стенд для исследования эффективности использования водяных завес в качестве средства предотвращения распространения парогазовоздушных облаков сжиженных горючих газов
3.4. Экспериментальный стенд для изучения эффективности водяных завес и методов их использования для борьбы с облаками аварийно химически опасных веществ
4. Экспериментальных исследования защитных водяных завес для борьбы с газопаровоздушными облаками горючих газов и токсичных веществ
4.1. Экспериментальные исследования по изучению эффективности водяных завес, создаваемых с помощью технических средств, находящихся на вооружении пожарной охраны
4.1.1. Сравнительные испытания различных распыливающих насадков
4.1.2. Экспериментальные исследования характеристик водяных
завес, создаваемых с помощью веерного распылителя РВ
4.1.3. Обобщение результатов экспериментальных исследований по определению эффективности водяных завес, создаваемых с помощью технических средств, находящихся на вооружении пожарной охраны
4.2. Разработка распиливающего устройства для создания защитных водяных за вес.
4.3. Экспериментальные исследования эффективности защитных водяных завес распылителя РВА для борьбы с газопаровоздушными облаками горючих газов
4.3.1. Определение расходных и геометрических характеристик распылителя РВА
4.3.2. Экспериментальные исследования эффективности водяных
завес, создаваемых с помощью распылителя РВА
4.3.3. Определение защитных свойств водяной завесы при горении газовоздушного облака
4.3.4. Определение оптимальных способов размещения распыливающих устройств для создания водяных завес значительной протяженности.
4.4. Экспериментальные исследования эффективности защитных водяных завес для борьбы газоиаровоздушными облаками
4.5. Экспериментальные исследования экранирующей способности водяных завес для защиты личного состава и техники от
тепловой радиации
5. Выводы
6. Литература
Приложение. Акты внедрения результатов кандидатской
иссертации.
ВВЕДЕНИЕ


Первичное облако существует менее продолжительное время десяткисотни секунд, рассеиваясь по направлению ветра, однако характеризуется пиковой концентрацией вещества, приводящей к гибели людей изза рефлекторной остановки дыхания. Вторичное облако создает устойчивый фон воздействия разлившегося и испаряющегося продукта с высокими концентрациями в течение длительного времени десятки минут часы. Значительную опасность представляет след облака, который определяют многочисленные факторы масса АХОВ, атмосферные условия, характеристика местности и застройки и т. Аварийные ситуации с выбросами АХОВ при их производстве, хранении или транспортировке могут создавать серьезную угрозу жизни не только для производственного персонала, но и для жителей расположенных вблизи населенных пунктов. Как следует из сказанного, борьба с загазованностью является одной из главных задач при ликвидации аварий с проливами сжиженных газов и выбросами токсичных веществ. В тоже время, анализ литературных данных показывает, что для борьбы с загазованностью как в нашей стране, так и за рубежом, как правило, используются подручные средства стволы с насадкамираспылителями, специально переоборудованные брандспойты, турбинные и веерные распылители и т. Специальных исследований по определению эффективности и области применения различных технических средств для борьбы с загазованностью горючих газов и токсичных веществ не проводилось. Нормативные документы по применению водяных завес также практически отсутствуют как в нашей стране, так и за рубежом. Данная диссертационная работа посвящена исследованию защитных водяных завес и способов их использования в качестве средства предотвращения распространения горючих и токсичных газопаровоздушных облаков, образующихся при аварийных выбросах сжиженных газов и ядовитых веществ, а также в качестве средства уменьшения мощных тепловых радиационных потоков при пожарах горючих газов. В результате проведенных исследований были получены новые экспериментальные данные, обобщение и теоретическое обоснование которых показало, что водяные завесы являются высокоэффективным средством борьбы с загазованностью при авариях, связанных с выбросами горючих газов и токсичных веществ. В ходе проведенных исследований были определены оптимальные параметры и найдены эффективные средства, способы, условия создания и применения защитных водяных завес. Научно и технически обоснованное применение водяных защитных завес позволит существенно снизить опасность аварийных ситуаций, связанных с выбросом сжиженных горючих газов и токсичных веществ, а также повысить защищенность и боеспособность личного состава подразделений ГПС и МЧС при ликвидации аварий и пожаров на важных объектах народного хозяйства. Приступая к исследованию защитных водяных завес и способов их использования в качестве средства предотвращения распространения горючих и токсичных газопаровоздушных облаков, а также в качестве средства уменьшения мощных тепловых радиационных потоков при пожарах горючих газов, необходимо, прежде всего, рассмотреть опасные факторы аварийных ситуаций, связанных с выбросами сжиженных газов и токсичных веществ. Повышенная пожаровзрывоопасность аварийных ситуаций, вызванных выбросом криогенных и сжиженных топлив, в значительной степени обусловлена их физикохимическими свойствами и пожаровзрывоопасными показателями, часть из которых приведена в табл. Таблица 1. НИ . У. Л к. ЖШжхЩМШ . У 2 . Ул х УЛУ штмшшт УУУУ. УллУУуУлУЛ хщ г, Щ Щт 1 ШЩЖИШ МММшЩ Л ЬумУЛУуУ У. У.МуУ ч у,у Тую. У. УУУ УгУУУЛ. ЩШуШШжт л ,у,лфф, ффММ УУ гУЛ. Лу,л у, у,, . Ш ууу, Щ. У П му,к. УууууЯуУгУъУУУу. Конценфационные пределы распространения пламени в воздухе, об. НКПР ВКПР 4,1 ,0 5. ТЖШРуфЯУ. V ул1уУ ууУумглу 5 4 9уУМЪ Щ7жАМЖ ЛРУУ . У, . Шшшрт Л У У у МЦгууу Л уг. Д У, 4. У, УуУуУУгУУ и ,. Лу ууу. Т У. УУУУ У Г УУУ,УуУУт V 4АXV уууу. Стехиометрическая концентрация, I об. Минимальное взрывоопасное содержание кислорода, об. Разбавитель С Разбавитель 2 7,9 5,0 ,0 ,3 ,8 ,9 ,0 . Г . ШмШжшШтмж 2 ШШМШ, 1 шШШ, . У У , у. Уу , У Уг г У У У У МУуУМ ттшт. Минимальная флегматизиругощая концентрация флегматизатора, об. Пределы детонации в воздухе, об.