Повышение эффективности кассетных огнепреградителей нанесением текстуры на поверхность пламегасящего элемента

• Автор: Потеряев, Юрий Константинович
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 123 с. : ил.

Введение

1. Состояние вопроса. Цель и задачи исследования

1.1. Классификация огнепреградителей и характеристика их конструкцийО

1.1.1. Сетчатые огнепреградители

1.1.2. Кассетные огнепреградители.

1.1.3. Пластинчатые огнепреградители

1.1.4. Огнепреградители с насадкой из гранулированного материала

1.1.5. Огнепреградители с насадкой из пористого материала. Огнепреградители из цеолитов.
1.1.6. Огнепреградители комбинированного типа. Огнепреградители с устройствами интенсификации теплоотвода

1.2. Механизм гашения пламени в сухих огнепреградителях.

1.3. Особенности гашения пламени в узких каналах с точки зрения теории теплообмена между истекающим газовым потоком и металлическими поверхностями
1.3.1. Конвективный теплообмен
1.3.2. Реяшм течения газового потока
1.3.3. Теплообмен газового потока и плоской стенки
1.4. Интенсификация процесса теплообмена
1.4.1. Увеличение коэффициента теплоотдачи
1.4.2. Влияние искусственных шероховатостей на режим течения газа
1.5. Особенности исследования сопротивления огнепреградителей газовому потоку
1.6. Выводы. Цель и задачи исследования.
2. Моделирование процессов гашения пламени и сопротивления газовому потоку в узких каналах кассетных огнепреградителей
2.1. Задание параметров для моделирования.
2.2. Обоснование выбранной горючей смеси
2.3. Результаты компьютерного эксперимента по исследованию пламенепроницаемости и сопротивлению газовому потоку
Поля температур.
Поля скоростей
Поля избыточного давления.
2.4. Результаты исследования пламенепроницаемости.
2.5. Результаты исследования сопротивления лламегасящих элементов газовому потоку.
2.6. Выводы.
3. Экспериментальное определение пламенепроницаемости и сопротивления газовому потоку пламсгасящих элементов кассетных огнепреградителей
3.1. Создание экспериментальных пламегасящих элементов
3.2. Исследование пламенепроницаемости
3.2.1. Обоснование и выбор экспериментальной установки
3.2.2. Исходные данные для проведения эксперимента
3.2.3. Методика проведения эксперимента.
3.2.4. Методика определения необходимого количества ЛВЖ в камерах сгорания
3.2.5. Методика определения максимального избыточного давления сгорания для горючих газов, паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в замкнутом объеме
3.2.6. Математическая обработка результатов.
3.2.7. Результаты эксперимента по исследованию
пламенепроницаемости
3.3. Исследование сопротивления газовому потоку.
3.3.1. Описание экспериментальной установки.
3.3.2. Методика проведения эксперимента.
3.3.3. Результаты физических экспериментов по определению гидравлического сопротивления.
3.4. Выводы.
4. Разработка конструкций с повышенной эффективностью локализации пламени
4.1. Огнеиреградитель
4.2. Огнепреградителъ для быстрогорящих смесей.
4.3. Коммуникационный огнепреградигель.
4.4. Выводы
Заключение.
Список литературы


Пожарная опасность предприятий нефтеперерабатывающей промышленности обусловлена наличием большого количества пожароопасных веществ. Основными защитными устройствами, обеспечивающими предотвращение распространения пожаров через дыхательные клапана резервуаров, газоуравнительную обвязку, факельные установки и технологические трубопроводы являются кассетные огиепреградители. На объектах нефтегазового комплекса неоднократно имели место случаи, когда огиепреградители не обеспечивали локализацию пламени и последствия пожаров значительно усугублялись распространение пламени по газоуравнительным и факельным системам на группу технологических аппаратов, проникновение пламени через дыхательные клапана внутрь резервуаров с последующим взрывом и т. В качестве одного из недавних примеров можно отметить пожар, который произошел августа года в резервуарном парке линейной производственнодиспетчерской станции КОНДА на территории Кондинского района ХантыМансийского автономного округа Тюменской области. В ходе расследования было установлено, что распространение пожара произошло по газоуравнительной обвязке резервуаров вследствие проскока пламени через огненреградитель. Пожаром причинен значительный экологический, экономический и социальный ущерб. В настоящее время все нормативные документы, регламентирующие проектирование резервуаров, предусматривают установку огнепреградителей независимо от назначения, ведомственной принадлежности и масштабов. Имеются возможности для повышения способности огнепрсградителя локализовать пламя. Мероприятия по повышению эффективности локализации пламени, предлагаемые предыдущими исследователями, ведут к увеличению сопротивления газовому потоку или габаритных размеров iiдителей и снижению их надежности. Повышение эффективности локализации пламени кассетными огнепреградителями, изучение процессов пламегашения и определение силовых на1рузок, возникающих при распространении пламени актуально, поскольку приводят к повышения уровня безопасности объектов нефтегазового комплекса. Многие исследователи в процессе изучения данной проблемы предлагают дополнительные механические конструктивные элементы элементы, сигнализирующие о наличии пламени мембраны, перекрывающие сечение подводящего газопровода при взрыве и повышении давления в газоотводящей системе приспособления, прерывающие поток газа в процессе нагрева термочувствительного элемента под действием пламени и др. Проблемами огнестойкости и пламегашения в узких каналах занимались К. И. Щелкин, Семенов, Я. Б. Зельдович, И. И. Стрижевский, В. Ф. Заказнов, Л. И. Розловский, Я. С. Киселев, О. Г. Крошкина, В. К. Битюцкий, В. Б. Улыбин, Хорошилов и другие ученые. Объект исследования пламегасящие элементы кассетных огнепреградителей. Предмет исследования пламегасящие и гидравлические характеристики кассетных огнепреградителей. Методы исследования. При обработке результатов использовались методы математической статистики и системного анализа. Состояние вопроса. Цель и задачи исследования. Защита технологического оборудования и коммуникаций от распространения пожара обеспечивается использованием сухих огнепреградителей, жидкостных огнепреградителей гидравлических затворов, пламеотсекатслей, затворов из твердых измельченных материалов, искрогасителей и подобных огнепреграждающих устройств. Сухими огнепреградителями называются защитные устройства, которые свободно пропускают поток жидкости или газов через твердую огнезащитную насадку, но задерживают пламя гасят его. Действие сухих огнепреградителей заключается в разбиении газового или паровоздушного потока на большое число маленьких струек, в которых потери тепла превышают тепловыделение в зоне реакции. При этом температура горения и скорость реакции настолько уменьшаются, что дальнейшее распространение горения смеси становится невозможным. Резервуарные огнепреградители должны обладать высокой огнестойкостью при стабилизации в нем зоны горения, сохраняя при этом гасящие свойства насадки на протяжении всего времени контакта ПЭ с пламенем, и небольшим гидравлическим сопротивлением.