Пожарная безопасность объектов изотермического хранения сжиженного природного газа

• Автор: Дешевых, Юрий Иванович
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 211 с. : ил

1.1. Физикохимические свойства и показатели пожаровзрывоопас

ности сжиженного природного газа.

1.2. Характеристика изотермических резервуаров для хранения

СНГ с точки зрения их пожарной безопасности

1.2.1. Общая характеристика изотермических резервуаров

1.2.2. Двухоболочечный резервуар

1.2.3. Резервуар мембранного типа.

1.3. Краткий обзор аварий с пожарами и взрывами на объектах

с использованием сжиженных газов.

1.4. Специфика пожарной опасности хранилищ СПГ

1.5. Анализ требований отечественных и международных нормативных документов, регламентирующих пожарную безопасность резервуаров для хранения сжиженных газов
1.6. Выбор направлений исследования.
Глава 2. Качественный анализ типовых сценариев аварий на изотермических резервуарах хранения СПГ, приводящих к возникновению пожароопасных ситуаций и пожаров.
2.1. Общая характеристика возможных сценариев пожароопасных аварий
2.2. Разрушение резервуара
2.3. Локальное разрушение резервуара
2.4. Разрушение трубопроводов жидкой фазы
2.5. Выброс паровой фазы из предохранительных клапанов
Г лава 3. Методы оценки поражающих факторов аварий с пожарами и взрывами на изотермических хранилищах СПГ
3.1. Общие положения
3.2. Растекание и испарение жидкости
3.2.1. Скорость испарения
3.2.2. Растекание жидкости при мгновенном проливе на неограниченную поверхность.
3.2.3. Растекание жидкости на неограниченную поверхность при длительном проливе с конечным расходом.
3.3. Формирование и рассеяние в атмосфере газовых облаков, образующихся при проливах криогенных жидкостей и выбросах газа.
3.4. Оценка поражающих факторов при горении и взрыве газопаровоздушных облаков
Глава 4. Расчет поражающих факторов пожара и взрыва при реализации аварийных ситуаций.
4.1. Разрушение резервуара
4.1.1. Расчет размеров взрывоопасных зон разрушение без воспламенения
4.1.2. Расчет радиуса воздействия высокотемпературных продуктов сгорания паровоздушного облака в случае пожаравспышки.
Расчет интенсивности теплового излучения при возникновении пожара пролива СПГ разрушение с ранним воспламенением
4.1.3. Расчет радиуса воздействия избыточного давления в ударной волне при взрыве паровоздушного облака разрушение с задержкой воспламенения.
4.2. Разрушение резервуара и пролив жидкости в обвалование.
4.2.1. Расчет размеров взрывоопасных зон разрушение без воспламенения
4.2.2. Расчет радиуса воздействия высокотемпературных продуктов сгорания паровоздушного облака в случае пожаравспышки.
Расчет интенсивности теплового излучения при возникновении пожара пролива СПГ разрушение с ранним воспламенением.
4.2.3. Расчет радиуса воздействия избыточного давления в ударной волне при взрыве паровоздушного облака разрушение с задержкой воспламенения
4.3. Разгерметизация трубопровода подачи СПГ в резервуар.
4.4. Краткое обсуждение результатов и выводы.
4.4.1. Разрушение резервуара и пролив жидкости за пределы обвалования.
4.4.2. Разрушение резервуара и пролив жидкости в пределах обвалования.
4.4.3 Разгерметизация трубопровода подачи СПГ в резервуар.
4.4.4. Выводы
Глава 5. Требования пожарной безопасности к изотермическому
хранилищу сжиженного природного газа.
5.1. Общие положения.
3.2. Требования к генеральному плану.
Стр.
5.3. Резервуарные парки изотермического хранения СПГ
5.4. Оборудование изотермического резервуара.
5.5. Технологическая обвязка резервуаров
5.6. Технологические трубопроводы.
5.7. Предохранительные устройства и системы защиты от повышения давления и образования вакуума. Факельные системы
5.8. Контроль и автоматизация
5.9. Противопожарная защита
Выводы.
Список литературы


Наиболее широкое распространение в мировой практике получили вертикальные цилиндрические изотермические резервуары хранения сжиженных газов , . Каждая из перечисленных особенностей выдвигает определенный круг задач, которые необходимо решить при проектировании и строительстве изотермических резервуаров. Так, теплоизоляцию необходимо защищать от атмосферных воздействий особенно от влаги как в период строительства, так и во время эксплуатации сооружения. Собственный вес теплоизоляции создает постоянную нагрузку на конструкции резервуара, что необходимо учитывать при проектировании. Несмотря на наличие теплоизоляции, возможны случаи промерзания конструкции. Это наиболее опасно в зоне огтирания резервуара на фундамент. Для предотвращения промерзания между фундаментной плитой и основанием оставляют проветриваемое пространство или осуществляют подогрев нижней части фундамента. При небольшом количестве продукта в резервуаре избыточное давление создает отрывающую силу по краям днища, что требует апкеровки. Температурные деформации при заливе резервуара сжиженным газом и при выводе резервуара из эксплуатации вызывают необходимость их компенсации как в элементах металлоконструкций и врезок в резервуар, так и в элементах теплоизоляции. К надежности конструкций изотермических резервуаров предъявляют повышенные требования, поэтому при их изготовлении и монтаже выполняют большой объем работ по контролю качества, особенно сварных соединений конструкций из хладостойких сталей. Для обеспечения безопасности в экстремальных ситуациях разрушение несущих элементов, землетрясение и т. Фундаменты вертикальных цилиндрических изотермических резервуаров, выполненные в виде железобетонной плиты, применяют в двух вариантах. Один из них фундамент на сваях, который предусматривает устройство проветриваемого пространства между фундаментной железобетонной плитой и основанием. Иногда вместо свайног о фундамента используют конструкцию, состоящую из верхней и нижней железобетонных плит, соединенных между собой колоннами. Другой вариант фундамент из железобетонной плиты, лежащей непосредственно на основании, и система приспособлений для постоянного обогрева основания. Последнее решение по данным техникоэкономического сравнения различных вариантов фундаментов является наиболее экономичным. Теплоизоляция днища изотермического резервуара должна характеризоваться эффективными теплотехническими свойствами и высокими прочностными характеристиками. При устройстве теплоизоляционного слоя днища применяют пеностекло, перлитобетон, ячеистый бетон и другие подобные им материалы. Как правило, теплоизоляция днища является многослойной конструкцией, состоящей из слоев песка, цементной стяжки, рубероида, битумной мастики и основного изоляционного материала. В верхнем слое изоляции непосредственно под внутренней стенкой для увеличения жесткости опирания внутреннего резервуара располагают кольцо из брусков древесины твердой породы, которые предварительно высушивают и пропитывают битумом. В одностенных изотермических резервуарах применяют теплоизоляцию экранного или пористого типа. Для защиты от атмосферных воздействий изоляцию обшивают тонкостенными алюминиевыми листами. В двухстенных изотермических резервуарах наружный резервуар предохраняет засыпную теплоизоляцию от проникновения влаги и повреждений. По конструктивным требованиям внутренние несущие оболочки двух и одностенного резервуаров идентичны. Защитный кожух теплоизоляции в одностенных резервуарах менее долговечен, чем в двухстенных, поэтому эксплуатационные расходы на ремонт теплоизоляции одностенных резервуаров выше. Так как теплоизоляция экранной или пористой конструкции менее эффективна, чем изоляция засыпного типа, одностенные резервуары обычно используют для хранения сжиженных газов с относительно высокой температурой эксплуатации. Стоимость строительства одностенных резервуаров ниже, чем двухстенных. Однако расходы на эксплуатацию холодильной установки в одностенных резервуарах выше, так как в двухстенных резервуарах используют изоляцию значительно большей толщины.