Прогнозирование пожаровзрывоопасности на газораспределительных станциях ТЭК

• Автор: Мотлохов, Владислав Владимирович
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Саров
• Количество страниц: 191 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

СПИСОК ОСНОВНЫХ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТИ НА ГРС

1.1. Описание моделируемого объекта

1.2. Анализ требований действующих нормативнотехнических документов.

1.3. Анализ существующих методов моделирования работы

1.4. Анализ существующих методов моделирования

факельных выбросов природного газа на ГРС.

1.5. Базовые определения.

1.6. Постановка задачи.

1.7. Выводы по Главе 1.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОЗНИКНОВЕНИЯ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ИСТОЧНИКА ФАКЕЛЬНОГО ВЫБРОСА НА ГРС
2.1. Оценка физических параметров нестационарных режимов функционирования источников выбросов на
2.1.1. Математическая модель нестационарных неизотермических режимов течения горючих газов через автоматические регуляторы давления ГРС
2.1.2. Описание газодинамического симулятора ГРС
2.2. Оценка геометрических параметров источников
выбросов на ГРС.
2.3. Выводы по Главе 2.
ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ИСТЕЧЕНИЯ И РАСПРОСТРАНЕНИЯ ГОРЮЧЕГО ГАЗА НА ГРС И ПРИЛЕГАЮЩИХ ТЕРРИТОРИЯХ
3.1. Построение математической модели эволюции газовоздушных облаков
3.2. Выбор численных методов анализа построенной
модели.
3.3. Анализ влияния скорости ветра на всплытие горючих газовоздушных облаков.
3.4. Выводы по Главе 3
ЧИСЛЕННЫЙ АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ И ПУТЕЙ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ПОЖАРА ИЛИ ВЗРЫВА НА ГРС
4.1. Численный анализ возможности возникновения пожара
или взрыва на ГРС
4.2. Численный анализ путей предотвращения пожара или взрыва на ГРС.
4.3. Обобщенная формулировка технологии численного прогнозирования пожаровзрывоопасности на газораспределительных станциях ТЭК
4.4. Выводы по Главе 4
АНАЛИЗ АДЕКВАТНОСТИ МОДЕЛИРОВАНИЯ ГРС.
5.1. Пример 1.
5.2. Пример 2.
5.3. ПримерЗ
5.4. Выводы по Главе 5.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Транспортируемый по магистральным газопроводам (МГ) горючий газ попадает в потребительскую сеть через газораспределительные станции (ГРС). На данных объектах осуществляется редуцирование (уменьшение) давления транспортируемого газа до значений, допустимых для конкретной потребительской сети. В соответствии с законом «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» [1] ГРС являются опасными высокоэнергонасыщенными промышленными объектами. По данным работы [2] в России насчитывается более газораспределительных станций с суточной подачей газа потребителям более млн. Только в одном региональном газотранспортном предприятии «Волготрансгаз» на компрессорные станции (КС) приходится 7 ГРС. Очень часто ГРС располагаются в черте городов и поселков. Таким образом, с точки зрения жизнедеятельности людей, опасность ГРС усугубляется их большим количеством и близким расположением к населенным пунктам. В настоящее время большинство трубопроводных систем российского топливно-энергетического комплекса (ТЭК), транспортирующих природный газ, находятся в эксплуатации уже свыше лет, фактически приближаясь к грани своего проектного ресурса [3]. Старение и изнашивание трубопроводных конструкций ведет к увеличению количества аварий с тяжелыми социальными, экологическими и экономическими последствиями. Госгортехнадзором России, около % разрывов газопроводов сопровождаются пожарами [5-], а по данным ОАО «Газпром» [7] % утечек природного газа приходится на утечки из газораспределительных систем, что составляет около 3% от всего добытого газа). По сравнению с магистральными газопроводами ситуация на ГРС ухудшается за счет наличия автоматических регуляторов давления (АРД). Редуцирование давления на АРД приводит к падению температуры на десятки градусов. При этом температура газа после АРД может опускаться до отрицательных значений по шкале Цельсия на длительное время (рис. В.1), что приводит к оледенению трубопроводов и связанному с этим пучению грунтов в месте прокладки трубопроводов. Рис. В.1. Несмотря на развитие методов и средств обеспечения промышленной безопасности объектов ТЭК и достигнутые при этом результаты, количество аварий и инцидентов на трубопроводных системах и связанные с ними экологические проблемы техногенного характера сохраняются на высоком уровне. Данное утверждение хорошо иллюстрирует представленный в работах [5-] список крупных аварий, произошедших на ГРС за последние годы. Так, например, по информации Госгортехнадзора России на предприятии «Севергазпром» ОАО «Газпром» (Управление Печорского округа) июня г. ГРС-3 г. Рыбинска произошло возгорание подогревателя газа. В г. Ульяновск февраля г. ГР С- произошла авария, в результате которой прорвался газопровод, идущий от ГРС в один из районов города. Без газа остались 0 тысяч человек и несколько промышленных предприятий. В том же Ульяновске 4 марта г. ГРС- из-за перепадов температуры произошел сдвиг мокрого грунта, в результате чего сместился газопровод, и возникла аварийная ситуация, которая не только грозила гибелью людей, но и могла надолго оставить без тепла и газа четверть города. На ГРС-2 ООО «Волгоградтрансгаз» февраля г. Авария произошла в результате разрушения перехода в блоке редуцирования, с его последующим возгоранием и термическим воздействием на площадку ГРС. В результате пожара ГРС-2 была полностью уничтожена. На Якутской ГРС в августе г. При этом высота пламени превышала м. Якутской электростанции (из-за перевода на жидкое топливо), и как следствие было произведено отключение электричества в некоторых кварталах города. На восстановление поврежденных в результате аварии газопроводов ушел не один месяц. После аварии на Якутской ГРС Госгортехнадзор России в обязательном порядке требует наличия в котельных газоанализаторов. Одним из основных направлений повышения пожарной и промышленной безопасности ГРС является использование численного моделирования для анализа как номинальных, так и аварийных режимов функционирования ГРС. Анализ номинальных режимов позволяет выбирать наиболее безопасные режимы работы ГРС. ГРС.