Повышение огнестойкости кассетных огнепреградителей путем использования пламегасящих элементов с теплообменным блоком

• Автор: Котов, Игорь Юрьевич
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 200 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Анализ состояния вопроса.

1.1 Назначение и классификация сухих огнепреградителей

1.2 Область применения сухих огнепреградителей и условия гашения пламени

1.3 Анализ научноисследовательских работ по гашению пламени в сухих огнепреградителях
1.4 Анализ существующих моделей гашения пламени в сухих промышленных огнепреградителях.

1.5 Анализ способов повышения огнестойкости промышленных огнепреградителей

1.5.1 Способ, основанный на уменьшении времени взаимодействия пламени с пламегасящим элементом.
1.5.2 Способ, основанный на увеличении продолжительности защитного действия пламегасящего элемента

Выводы по главе

Глава 2. Теоретическое исследование эффективности использования пламегасящих элементов с теплообменным блоком для повышения огнестойкости кассетных огнепреградителей
2.1 Разработка способа повышения огнестойкости кассетных огнепреградителей путем введения в их конструкцию теплообменного блока.
2.2 Разработка модели работы кассетного огнепреградителя в условиях возникновения пламени на его верхней торцевой поверхности
2.3 Расчет режимов работы кассетных огнепреградителей без принудительного охлаждения.
2.4 Расчет режимов работы кассетных огнепреградителей с теплообменным блоком.
2.5 Методика определения конструктивных и режимных параметров кассетных огнепреградителей с теплообменным блоком.
Выводы по главе 2
Глава 3. Оборудование и методики экспериментального исследования
3.1 Анализ существующих методов и нормативных подходов к испытанию промышленных огнепреградителей.
3.2 Описание методики проведения экспериментов на
пламенепроницаемость
3.3 Описание методики проведения экспериментов на огнестойкость
Выводы по главе
Глава 4. Экспериментальное исследование огнестойкости кассетных огнепреградителей
4.1 Экспериментальное исследование огнестойкости кассетных огнепреградителей без устройств интенсификации теплоотвода.
4.2 Экспериментальное исследование огнестойкости кассетных огнепреградителей с теплообменным блоком.
Выводы по главе
Заключение
Литература


Предмет исследования огнестойкость кассетных огнепреградителей. Методы исследования. Решение поставленных задач осуществлялось с использованием методов моделирования, численного метода конечных разностей и путем проведения натурных экспериментов. Достоверность изложенных в диссертации положений и выводов подтверждается использованием апробированных математических методов, значительным объемом экспериментальных исследований, сходимостью результатов модельного и натурного экспериментов. Апробация работы. VI Всероссийская научнопрактическая конференция Проблемы обеспечения взрывобезопасности и противодействия терроризму, СанктПетербург, апреля года. СанктПетербургского университета ГПС МЧС России и СанктПетербургского Государственного морского технического университета. Глава 1. Сухими огнепреградителями называются защитные устройства, устанавливаемые на пожароопасном технологическом аппарате или трубопроводе, которые свободно пропускают поток газопаровоздушной смеси или жидкости через пламегасящий элемент и способствуют локализации пламени 5. Действие сухих огнепреградителей основано на явлении гашения пламени в узких каналах, диаметр которых меньше определенного критического размера, при котором пламя, разделенное на большое число маленьких струек, распространяться не может изза того, что потери тепла превышают тепловыделение в зоне реакции. По типу пламегасящего элемента огнепреградители подразделяются на 5, 0 сетчатые, пластинчатые, кассетные, с пламегасящими элементами из гранулированных и пористых материалов насадочные. Пламегасящий элемент сетчатых огнепреградителей рис. Пластинчатые огнепреградители рис. Эти расстояния между пластинами и являются пламегасящими каналами. Разновидностью пластинчатого огнепреградителя является узкий щелевой канал во взрывозащищенном электрооборудовании. Рисунок 1. Рисунок 1. Кассетные огнепреградители рис. Для образования огнепреграждающего рулона гофрированная лента накладывается на плоскую, обе вставляются в прорезь стального стержня и спирально навиваются вокруг него. Так получается ячеистая структура с треугольными каналами. Для придания рулону достаточной прочности, ленты наматываются в натянутом состоянии. Рисунок 1. В огнепреградителях с пламегасящим элементом из гранулированных материалов рис. В качестве насадки чаще всего используются кольца Рашига, гравий, кварц, а также стальные, аголитовые, фарфоровые и стеклянные шарики. Рисунок 1. Металлокерамика и металловолокно являются пламегасящим элементом огнепреградителей с насадкой из пористого материала. Пламегасящие элементы металлокерамических огнепреградителей рис. Такие элементы, как правило, изготавливают в виде пластин, дисков, цилиндрических колец. Пористость металлокерамики составляет . Заданный размер каналов металлокерамической детали устанавливается размером фракции металлического порошка. Металловолокнистые пламегасящие элементы выполняют из отрезков или витков тонкой проволоки с отношением длины к диаметру более . Используются, главным образом, прямые волокна, получаемые резкой проволоки диаметром 0,1 0,2 мм. Полученный из волокна войлок пористостью подвергается дальнейшей обработке давлением, спеканию, горячему прессованию и сварке. При этом металловолокно отличается большей пористостью, чем металлокерамика, а при одинаковой пористости более пластично и прочно. Рисунок 1. Принимая во внимание принцип устройства пламегасящих элементов всех вышерассмотренных огнепреградителей, их можно разделить на две группы сетчатые, где гашение пламени происходит в ячейках тонкой сетки и канальные, где гашение пламени происходит при прохождении через один или несколько каналов, длина которых определяется высотой пламегасяшего элемента. На объектах нефтегазового комплекса сухие огнепрсградители устанавливают на технологическом и инженерном оборудовании в тех местах, где имеется возможность распространения пламени по газо и паровоздушным горючим смесям. Эти огнепреградители также как и резервуарные должны обеспечивать защиту от проникновения пламени внутрь системы. Рисунок 1. Рисунок 1. Рисунок 1.